编写一个程序，随机产生10个1-20的整数，设计一个高效算法，找其中的最大元素和最小元素，并统计元素之间的比较次数。调用该算法执行10次并求元素的平均比较次数

### 回答1：

算法设计：以数组A[10]为例，先将A[0]设为最大元素和最小元素，然后从A[1]开始依次比较，如果A[i]大于最大元素，则将最大元素更新为A[i]，如果A[i]小于最小元素，则将最小元素更新为A[i]，比较次数为一次，循环完毕后，最大元素和最小元素就已经确定，总共比较次数为n-1，即9次。调用该算法执行10次并求元素的平均比较次数为 9.0 次。

### 回答2：
为了实现这个程序，我们可以使用以下步骤：

1. 声明一个整数数组，并初始化为大小为10的空数组，用于存储随机生成的整数。
2. 使用一个循环来生成10个1-20的随机整数，并将它们存储在数组中。
3. 初始化最大元素和最小元素为数组的第一个元素。
4. 使用另一个循环来遍历数组中的每个元素，并比较它们与最大值和最小值。
a. 如果当前元素大于最大值，则更新最大值。
b. 如果当前元素小于最小值，则更新最小值。
5. 在每次更新最大或最小值时，记录比较次数+1。
6. 循环结束后，将最大元素、最小元素和比较次数打印出来。
7. 重复步骤2-6，执行程序10次，并记录每次的比较次数。
8. 计算10次比较次数的平均值。

这样，我们可以编写一个高效的程序来实现上述逻辑。我们需要一个外层循环来执行10次，以及一个内层循环来找到数字中的最大和最小元素，并计数比较次数。最后，我们计算所有比较次数的平均值。

以下是一个示例的程序实现：

import random

total_comparisons = 0

for i in range(10):
    numbers = []
    comparisons = 0
    
    for j in range(10):
        number = random.randint(1, 20)
        numbers.append(number)
        
    max_number = numbers[0]
    min_number = numbers[0]
    
    for number in numbers:
        if number > max_number:
            max_number = number
        if number < min_number:
            min_number = number
        comparisons += 1
        
    total_comparisons += comparisons
    
    print(f"第{i+1}次：最大元素为{max_number}，最小元素为{min_number}，比较次数为{comparisons}")

average_comparisons = total_comparisons / 10
print(f"平均比较次数为{average_comparisons}")

这个程序将会输出10次执行的结果，即每次随机生成的10个整数的最大元素、最小元素和比较次数。最后，它会计算平均比较次数并打印出来。

### 回答3：
编写一个程序来随机产生10个1-20的整数，我们可以使用python语言来实现。具体步骤如下：

1. 首先导入random模块，以便生成随机数。
2. 定义一个变量max_num来存储最大元素的值，将其初始化为1。
3. 定义一个变量min_num来存储最小元素的值，将其初始化为20。
4. 定义一个变量sum_comparisons来存储比较次数的总和，将其初始化为0。
5. 使用一个for循环来生成10个随机数，并在每次循环中进行比较。
6. 每次生成一个新的随机数，我们将其与max_num和min_num进行比较。
7. 如果新的随机数大于max_num，则更新max_num的值。
8. 如果新的随机数小于min_num，则更新min_num的值。
9. 每次比较完成后，将比较次数加1。
10. 最后，计算比较次数的平均值，即将sum_comparisons除以10。

下面是具体的代码实现：

import random

sum_comparisons = 0

for _ in range(10):
    max_num = 1
    min_num = 20

    for _ in range(10):
        num = random.randint(1, 20)

        if num > max_num:
            max_num = num

        if num < min_num:
            min_num = num

        sum_comparisons += 1

average_comparisons = sum_comparisons / 10
print("最大元素：", max_num)
print("最小元素：", min_num)
print("平均比较次数：", average_comparisons)

运行程序后，它将输出每次运行的最大元素、最小元素和平均比较次数。