線性時間選擇 TOP K

2021-08-17 14:08:54 字數 1093 閱讀 7539

問題描述:

找出乙個陣列中第k小的元素,時間複雜度為o(n)。

解法:1.首先大家都會想到的解法是排序,之後找出第k個元素,但是排序的時間複雜度不符合要求,或者需要額外的空間。

2.利用快排的思想,以樞紐(隨機得到)為界,將陣列分為2部分,一部分小於等於這個樞紐值,一部分大於這個樞紐值,與快排不同的是,我們只處理一部分,另一部分捨棄。

**如下:

#include#include#include#include#define random(x) (rand()%x)  	  //生成隨機數用的

using namespace std;

//交換兩個數的值

void swap(int arr, int i, int j)

int partition(int arr, int l, int r)

else if (arr[l] > arr[r])

else

} swap(arr, more, r); //將樞紐從最後的位置移動到分界處

int p = more;

return p; //返回樞紐的位置

}int quicksort_select(int arr, int l, int r,int k)

int p;

if (l < r)

int j = p - l + 1;

if (j == k)

else if (j>k)

else

}int main() ;

int m=quicksort_select(a, 0, 4, 2);

cout << m;

}

**分析如下:

partition函式返回樞紐的座標p,p-l+1是左半部分元素的個數,這部分的元素都小於等於樞紐的值,右半部分的元素值都大於樞紐的值,如果jp-l+1,說明第k個小的元素在右半部分,指的注意的是,我們所求的數是右半部分第j-(p-l+1)小的數,我們這時候處理右半部分即可。這種方法在平均的時間複雜度是o(n)(證明看《演算法導論》),但他有乙個額外的產生隨機數,這個的效率據說很低(沒有親自探測);

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