用c++语言,编写分治策略代码,设数组A[1……n]包含n个元素,其中n是2的幂,令n=2∧k,求出在数组A中找出最大和最小元素需要的元素比较次数
时间: 2024-02-25 07:53:13 浏览: 67
好的,以下是C++语言的分治策略代码,用于在数组A中找出最大和最小元素,并计算元素比较次数的代码:
```c++
#include <iostream>
#include <algorithm>
using namespace std;
struct Result {
int minVal, maxVal, cmpCount;
};
Result FindMinMax(int A[], int l, int r) {
Result res;
if (l == r) {
// only one element in the array
res.minVal = res.maxVal = A[l];
res.cmpCount = 0;
} else if (l + 1 == r) {
// two elements in the array
res.minVal = min(A[l], A[r]);
res.maxVal = max(A[l], A[r]);
res.cmpCount = 1;
} else {
// more than two elements in the array
int mid = (l + r) / 2;
Result leftRes = FindMinMax(A, l, mid);
Result rightRes = FindMinMax(A, mid + 1, r);
res.minVal = min(leftRes.minVal, rightRes.minVal);
res.maxVal = max(leftRes.maxVal, rightRes.maxVal);
res.cmpCount = leftRes.cmpCount + rightRes.cmpCount;
res.cmpCount += 2; // compare the two min and max values from left and right sub-arrays
}
return res;
}
int main() {
int n = 8;
int A[] = { 3, 7, 1, 5, 9, 2, 8, 4 };
Result res = FindMinMax(A, 0, n - 1);
cout << "Minimum value: " << res.minVal << endl;
cout << "Maximum value: " << res.maxVal << endl;
cout << "Total comparisons: " << res.cmpCount << endl;
return 0;
}
```
这个代码使用了分治策略来找到数组A中的最大和最小元素。它首先检查数组的大小,如果它只包含一个元素,则最大和最小值是该元素本身,并且比较次数为0。如果数组包含两个元素,则比较它们并返回它们的最大和最小值,总比较次数为1。对于包含两个以上元素的数组,它递归地将数组分成两个子数组,并在子数组中分别查找最大和最小元素。然后,它比较子数组的最大和最小值,并返回整个数组的最大和最小值和总比较次数。
对于n=2^k的情况,这个算法的时间复杂度为O(n),因为每个元素只会被比较一次。而比较次数的计算公式是2n-2,因为每个子数组都会被比较一次,然后再比较两个子数组的最大和最小值。所以,在这个例子中,比较次数为2*8-2=14次。
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