用分治法从n个数中查找第k个小元素 。 输入 第一行,一个整数,表示元素的个数n;第二行,n个整数,表示n个元素;第三行,一个整数,表示k的值 。 输出 n个数中第k小元素 样例输入 Copy 6 5 2 9 12 8 10 3 样例输出 Copy 8
时间: 2024-02-15 09:02:44 浏览: 61
好的,这是一个经典的算法问题。使用分治法可以很快地找到第k小的元素。
具体实现方法如下:
1. 首先将n个数分成若干个大小相等的组,每组有m个数(m为一个常数,比如5)。
2. 对于每个组进行排序,选出每个组的中位数,将这些中位数组成一个新的数组,称为中位数数组。
3. 对于中位数数组,递归地寻找其中位数的中位数,记为x。
4. 将原始数组中小于x的数放在左边,大于x的数放在右边,等于x的数放在中间。
5. 记左边的数的个数为p,如果k<=p,则在左边寻找第k小的数;如果k>p,则在右边寻找第k-p小的数。
6. 递归地进行步骤4至5,直到找到第k小的数。
以下是实现这个算法的Python代码:
```python
def find_kth_smallest(nums, k):
if len(nums) == 1:
return nums[0]
else:
# 将数组分为大小相等的5个组
groups = [nums[i:i+5] for i in range(0, len(nums), 5)]
# 对每个组进行排序,选出中位数
medians = [sorted(group)[len(group)//2] for group in groups]
# 递归地寻找中位数的中位数
x = find_kth_smallest(medians, len(medians)//2)
# 将数组分为小于x、等于x和大于x的三部分
left = [num for num in nums if num < x]
middle = [num for num in nums if num == x]
right = [num for num in nums if num > x]
# 计算左侧的数的个数
p = len(left)
# 根据p和k的大小关系来确定在左侧还是右侧寻找第k小的数
if k <= p:
return find_kth_smallest(left, k)
elif k > p + len(middle):
return find_kth_smallest(right, k-p-len(middle))
else:
return x
```
你可以将上述代码复制到你的Python环境中,并调用`find_kth_smallest`函数来测试。例如,你可以这样调用函数:
```python
n = int(input())
nums = list(map(int, input().split()))
k = int(input())
print(find_kth_smallest(nums, k))
```
输入示例:
```
6
5 2 9 12 8 10
3
```
输出示例:
```
8
```
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