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 C语言代码
时间: 2024-09-28 19:16:52 浏览: 36
基于C++实现通过组合函数计算n个元素中由k个元素组合的子集个数
为了设计一个高效算法来解决这个问题,我们可以采用一种贪心策略结合快速排序的思想。首先对给定的N个数按大小进行降序排列。然后,从最大的元素开始选择并分配到子集A1,直到达到一半的元素限制n1。剩下的元素就作为子集A2。
以下是简单的C语言代码实现:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
// 首先我们假设数组已经按照降序排列
int* quick_sort(int arr[], int size) {
if (size <= 1)
return arr;
int pivot = arr[size / 2];
int i = 0, j = size - 1;
while (i <= j) {
while (arr[i] > pivot && i < size - 1)
i++;
while (arr[j] < pivot)
j--;
if (i < j) {
int temp = arr[i];
arr[i] = arr[j];
arr[j] = temp;
}
}
int temp = arr[size / 2];
arr[size / 2] = arr[j];
arr[j] = temp;
int *sorted_arr = malloc(size * sizeof(int));
for (int k = 0; k < size; k++)
sorted_arr[k] = arr[k];
return sorted_arr;
}
void partition(int arr[], int left[], int right[], int &n1, int &n2, int low, int high) {
int pivot = arr[high], i = low - 1, j = low;
for (int k = low; k < high; k++) {
if (arr[k] >= pivot) {
i++;
int temp = arr[i];
arr[i] = arr[k];
arr[k] = temp;
}
}
int temp = arr[i + 1];
arr[i + 1] = arr[high];
arr[high] = temp;
if (i + 1 == n1) {
// A1已完成,将剩余的元素放入A2
n2 += (high - i - 1);
right[n2] = high;
} else {
n1 = i + 1;
right[n1] = high;
}
}
void findMaxDiffSubsets(int arr[], int N, int n1, int n2, int S1[], int S2[]) {
int sorted_arr[] = quick_sort(arr, N);
int i = 0, j = N - 1, n1_count = 0, n2_count = 0;
S1[0] = S2[0] = 0;
while (i <= j) {
S1[0] += sorted_arr[i];
S2[0] += sorted_arr[j];
// 将当前元素分配给A1
partition(sorted_arr, S1, S2, n1_count++, n2_count, i, j);
// 更新索引边界
i = i + 1;
if (n1_count == n1) {
j = j - 1;
} else if (n2_count == n2) {
i = i + 1;
}
}
}
int main() {
int N, n1, n2;
scanf("%d %d", &N, &n1); // 输入总元素数和每个子集的元素数
int arr[N]; // 假设输入已排序
// ...读取并填充数组...
int S1[N], S2[N]; // 初始化总和数组
findMaxDiffSubsets(arr, N, n1, N - n1, S1, S2);
printf("最大差值子集: \n");
for (int i = 0; i < n1; i++) {
printf("%d ", S1[i]);
}
printf("\n");
for (int i = 0; i < n2; i++) {
printf("%d ", S2[i]);
}
return 0;
}
```
这个代码首先对数组进行降序排序,然后通过分治法(partition函数)逐步确定两个子集,并更新对应的和数组S1和S2。最后,它打印出两个子集及其总和。
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