C++实现先生成n个随机数,使用随机选择算法,分析算法的运行时间随个数n的变化情况。

时间: 2024-03-02 14:53:08 浏览: 22
下面是C++实现先生成n个随机数,使用随机选择算法并分析算法的运行时间随着个数n的变化情况: ```c++ #include <iostream> #include <cstdlib> #include <ctime> using namespace std; // 交换两个元素的值 void swap(int* a, int* b) { int temp = *a; *a = *b; *b = temp; } // 随机选择算法 int random_select(int arr[], int left, int right, int k) { if (left == right) return arr[left]; int pivotIndex = left + rand() % (right - left + 1); // 随机选择一个元素作为枢纽元素 pivotIndex = partition(arr, left, right, pivotIndex); // 划分后枢纽元素所在位置 if (k == pivotIndex) return arr[k]; else if (k < pivotIndex) return random_select(arr, left, pivotIndex - 1, k); else return random_select(arr, pivotIndex + 1, right, k); } // 快速排序中的划分函数 int partition(int arr[], int left, int right, int pivotIndex) { int pivotValue = arr[pivotIndex]; swap(&arr[pivotIndex], &arr[right]); // 把枢纽元素移到末尾 int storeIndex = left; for (int i = left; i < right; i++) { if (arr[i] < pivotValue) { swap(&arr[i], &arr[storeIndex]); storeIndex++; } } swap(&arr[storeIndex], &arr[right]); // 把枢纽元素移到正确的位置 return storeIndex; } int main() { srand(time(NULL)); // 初始化随机数种子 int n; cout << "请输入随机数的个数:"; cin >> n; int arr[n]; for (int i = 0; i < n; i++) arr[i] = rand() % 100; // 生成0~99之间的随机整数 int k; cout << "请输入要查找第几小的数:"; cin >> k; clock_t start, end; start = clock(); int result = random_select(arr, 0, n - 1, k - 1); end = clock(); cout << "第" << k << "小的数是:" << result << endl; cout << "算法的运行时间为:" << (double)(end - start) / CLOCKS_PER_SEC << "秒" << endl; return 0; } ``` 该程序采用随机选择算法,先生成n个随机数,然后查找第k小的数。我们可以通过改变n的大小,来分析算法的运行时间随着n的变化情况。 需要注意的是,本程序中的时间复杂度为O(n),但是随机选择算法的期望时间复杂度为O(n),因此本程序中的运行时间与n的大小有关,但是并不是线性关系。 我们可以通过多次运行程序,取平均值来得到更加精确的运行时间。

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