使用Java完成以下要求,加上注释:采用基于“五元中值组取中值分割法”(median-of-median-of-five partitioning)的线性时间选择算法,找出 N 个元素集合 S 中的第 k 个最小的元素, 使其在线性时间内解决。
时间: 2024-05-12 11:18:11 浏览: 76
你好!感谢您对ChitGPT的信任。对于您的问题,我可以为您提供以下回答:
```
public static int linearSelect(int[] S, int k) {
if (S.length == 1) {
return S[0];
}
// Divide S into groups of 5 elements each
int[] group = new int[5];
int[] medians = new int[(int) Math.ceil((double) S.length / 5)];
for (int i = 0; i < S.length; i += 5) {
int endIndex = i + 5;
if (endIndex > S.length) {
endIndex = S.length;
}
for (int j = i; j < endIndex; j++) {
group[j - i] = S[j];
}
// Sort the group of 5 elements
Arrays.sort(group);
// Find the median of the group
medians[i / 5] = group[2];
}
// Recursively find the median of the medians
int medianOfMedians = linearSelect(medians, (medians.length + 1) / 2);
// Partition S around the median-of-medians
int[] left = new int[S.length];
int[] right = new int[S.length];
int leftIndex = 0, rightIndex = 0;
for (int i = 0; i < S.length; i++) {
if (S[i] < medianOfMedians) {
left[leftIndex++] = S[i];
} else if (S[i] > medianOfMedians) {
right[rightIndex++] = S[i];
}
}
// Determine which partition to recurse on
if (k <= leftIndex) {
return linearSelect(Arrays.copyOf(left, leftIndex), k);
} else if (k == leftIndex + 1) {
return medianOfMedians;
} else {
return linearSelect(Arrays.copyOf(right, rightIndex), k - leftIndex - 1);
}
}
```
该算法将数组元素分成多个较小的组,并找到每个组的中位数。接下来,它递归地在这些中位数中找到中位数,直到找到一个特定元素。然后,它根据小于、等于和大于中位数的元素将数组分成三个部分,并递归地执行算法,直到它找到了第 k 个最小元素。
该算法的时间复杂度为 O(n),它实现了线性时间选择。
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