已知N个数,将其划分为两个不相交的子集A1和A2,其中元素个数为n1和 n2,A1和A1中元素之和为S1、S2。设计高效算法,满足n1-n2最小且S1-S2最大。建议:考虑使用快速排序,对数据进行排序,使用c语言
时间: 2024-09-26 16:14:04 浏览: 62
为了设计一个高效的算法,可以按照以下步骤使用C语言实现:
1. **数组预处理**:
首先,将输入的N个数按升序排列。这可以通过快速排序(quicksort)等排序算法完成,因为快速排序平均时间复杂度为O(n log n),对于大数据集来说效率较高。
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
// 快速排序函数
void quicksort(int arr[], int low, int high) {
if (low < high) {
int pivot = partition(arr, low, high);
quicksort(arr, low, pivot - 1);
quicksort(arr, pivot + 1, high);
}
}
int partition(int arr[], int low, int high) {
// ...
}
```
2. **找到两个集合的边界**:
排序后,从数组两端开始选择元素,每次从较小的一端选择较大的元素放入集合A1,直到达到平衡条件n1 ≈ n2。同时计算每个集合的和。
```c
int n1 = n / 2; // 简化起见,假设元素均匀分布
int n2 = n - n1;
int sum1 = 0, sum2 = 0;
for (int i = 0, j = n - 1; i < n1 && j >= n1; ++i, --j) {
sum1 += arr[i];
sum2 += arr[j];
arr[i], arr[j] = arr[j], arr[i]; // 交换两数位置
}
```
3. **优化**:
如果n1 != n2,则调整其中一个集合的最后一个元素(可能破坏了当前的平衡),使得sum1 - sum2最大化,并保持n1 - n2最小。
```c
if (abs(n1 - n2) > 1) {
int temp = arr[n1 - 1];
arr[n1 - 1] = arr[n2];
arr[n2] = temp;
}
```
4. **返回结果**:
最终得到的两个集合A1和A2满足n1-n2最小且S1-S2最大。
```c
printf("Subsets A1 and A2 with minimum difference:\n");
for (int i : arr) {
printf("%d ", i);
}
printf("\nSum differences: S1 - S2 = %d\n", sum1 - sum2);
```
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