用C++写一个算法，求数组中的第i小元素，数组随机生成，用两种方法实现

方法一：冒泡排序+直接读取

1. 冒泡排序，将数组从小到大排序

2. 直接读取第i个元素即为第i小元素

代码实现：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

#define SIZE 10

void generateArray(int arr[], int size);
void bubbleSort(int arr[], int size);
void printArray(int arr[], int size);
int findIthSmallest(int arr[], int size, int i);

int main() {
    int arr[SIZE];
    generateArray(arr, SIZE);
    printf("Original array:\n");
    printArray(arr, SIZE);

    bubbleSort(arr, SIZE);
    printf("After sorting:\n");
    printArray(arr, SIZE);

    int i = 3; // 第3小元素
    int ithSmallest = findIthSmallest(arr, SIZE, i);
    printf("The %dth smallest element is: %d\n", i, ithSmallest);

    return 0;
}

void generateArray(int arr[], int size) {
    srand(time(NULL));
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        arr[i] = rand() % 100 + 1;
    }
}

void bubbleSort(int arr[], int size) {
    for (int i = 0; i < size - 1; i++) {
        for (int j = 0; j < size - i - 1; j++) {
            if (arr[j] > arr[j + 1]) {
                int temp = arr[j];
                arr[j] = arr[j + 1];
                arr[j + 1] = temp;
            }
        }
    }
}

void printArray(int arr[], int size) {
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    printf("\n");
}

int findIthSmallest(int arr[], int size, int i) {
    if (i <= 0 || i > size) {
        printf("Invalid input!\n");
        return -1;
    }
    return arr[i - 1];
}

方法二：快速排序

1. 快速排序，将数组从小到大排序

2. 直接读取第i个元素即为第i小元素

代码实现：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

#define SIZE 10

void generateArray(int arr[], int size);
void quickSort(int arr[], int left, int right);
int partition(int arr[], int left, int right);
void printArray(int arr[], int size);
int findIthSmallest(int arr[], int size, int i);

int main() {
    int arr[SIZE];
    generateArray(arr, SIZE);
    printf("Original array:\n");
    printArray(arr, SIZE);

    quickSort(arr, 0, SIZE - 1);
    printf("After sorting:\n");
    printArray(arr, SIZE);

    int i = 3; // 第3小元素
    int ithSmallest = findIthSmallest(arr, SIZE, i);
    printf("The %dth smallest element is: %d\n", i, ithSmallest);

    return 0;
}

void generateArray(int arr[], int size) {
    srand(time(NULL));
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        arr[i] = rand() % 100 + 1;
    }
}

void quickSort(int arr[], int left, int right) {
    if (left < right) {
        int pivotIndex = partition(arr, left, right);
        quickSort(arr, left, pivotIndex - 1);
        quickSort(arr, pivotIndex + 1, right);
    }
}

int partition(int arr[], int left, int right) {
    int pivot = arr[left];
    int i = left + 1;
    int j = right;
    while (i <= j) {
        while (i <= j && arr[i] <= pivot) {
            i++;
        }
        while (i <= j && arr[j] > pivot) {
            j--;
        }
        if (i < j) {
            int temp = arr[i];
            arr[i] = arr[j];
            arr[j] = temp;
        }
    }
    int temp = arr[left];
    arr[left] = arr[j];
    arr[j] = temp;
    return j;
}

void printArray(int arr[], int size) {
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    printf("\n");
}

int findIthSmallest(int arr[], int size, int i) {
    if (i <= 0 || i > size) {
        printf("Invalid input!\n");
        return -1;
    }
    return arr[i - 1];
}