替我写一段C语言程序,要求用分治法。题目如下:给定一个线性序列集,要求求出其中指定的第k小的数的值和位置,如给定n个元素和一个整数k,1≤k≤n,输出这n个元素中第k小元素的值。(当输入为:5 2 3 2 1 4 5时,输出为:2,100000<=n<=1000000;1<=k<=n)
时间: 2024-03-25 20:40:48 浏览: 73
分治算法实验(用分治法查找数组元素的最大值和最小值).doc
好的,以下是一段用分治法实现的 C 语言程序,可以求出线性序列集中第 k 小的元素的值和位置:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MAX_N 1000000
int a[MAX_N + 1]; // 数组下标从 1 开始
int n, k;
// 返回数组 a[left...right] 中第 k 小的元素的值和位置
// 位置从 1 开始计数
void kth_element(int left, int right, int k, int *value, int *index) {
if (left == right) { // 当只有一个元素时直接返回
*value = a[left];
*index = left;
return;
}
// 选取一个枢纽元素 pivot
int pivot = a[left + rand() % (right - left + 1)];
int i = left, j = right;
// 把小于等于 pivot 的元素移到数组左边,大于 pivot 的元素移到数组右边
while (i <= j) {
while (a[i] < pivot) i++;
while (a[j] > pivot) j--;
if (i <= j) {
int temp = a[i];
a[i] = a[j];
a[j] = temp;
i++;
j--;
}
}
// 如果 k 在左半边,则递归左半边
if (k <= j - left + 1) {
kth_element(left, j, k, value, index);
}
// 如果 k 在右半边,则递归右半边
else if (k >= i - left + 1) {
kth_element(i, right, k - (i - left), value, index);
}
// 否则 k 就是枢纽元素的位置
else {
*value = pivot;
*index = j + 1;
}
}
int main() {
scanf("%d%d", &n, &k);
for (int i = 1; i <= n; i++) {
scanf("%d", &a[i]);
}
int value, index;
kth_element(1, n, k, &value, &index);
printf("%d %d\n", value, index);
return 0;
}
```
这个程序的思路是使用快速排序中的快速选择算法,每次选取一个枢纽元素,把小于等于枢纽元素的元素移到数组左边,大于枢纽元素的元素移到数组右边,然后判断第 k 小的元素是在左半边还是右半边,递归进行查找,直到找到第 k 小的元素。程序中使用了随机化来避免最坏情况的出现。
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