求出数组前面k个元素或数组中元素大于一半的元素（快速排序与堆排序的灵活运用）

写这个的目的在于，说明快速排序的灵活运用。我们来看下关于快速排序中的一部分关键代码：

快速排序代码：

int a[101],n;//定义全局变量，这两个变量需要在子函数中使用 
void quicksort(int left,int right) 
{ 
    int i,j,t,temp; 
    if(left>right) 
       return; 
                                
    temp=a[left]; //temp中存的就是基准数 
    i=left; 
    j=right; 
    while(i!=j) 
    { 
                   //顺序很重要，要先从右边开始找 
                   while(a[j]>=temp && i<j) 
                            j--; 
                   //再找右边的 
                   while(a[i]<=temp && i<j) 
                            i++; 
                   //交换两个数在数组中的位置 
                   if(i<j) 
                   { 
                            t=a[i]; 
                            a[i]=a[j]; 
                            a[j]=t; 
                   } 
    } 
    //最终将基准数归位 
    a[left]=a[i]; 
    a[i]=temp; 
                             
    quicksort(left,i-1);//继续处理左边的，这里是一个递归的过程 
    quicksort(i+1,right);//继续处理右边的 ，这里是一个递归的过程 
} 

我们抽出关键部分来分析;

int partition_quickSort(int *arr,int start,int end)


{
	int cmp_val=arr[start]; 
	int i=start; 
	int j=end; 
	while(i!=j){
		while(i<j&&arr[j]>=cmp_val){
			j--; 
		}
		while(i<j&&arr[i]<=cmp_val){
			i++; 
		}
		if(i<j){
			int  ex_temp=arr[j]; 
			arr[j]=arr[i];
			arr[i]=ex_temp; 
		}
	}
	arr[start]=arr[i]; 
	arr[i]=cmp_val; 
	return i; 
}

这代部分代码的功能就是：

那么返回值的

int partition_quickSort(int *arr,int start,int end)

 代表的意思是，返回值左边的数都小于返回值，而返回值右边的数都大于返回值。于是我们就可以利用这个性质来解决问题了。

对于这个问题，数组中出现次数超过一半的数字，也就是说在排好序的该数组中，那么该数组中点的元素一定是所求的结果，

但是我们有必要进行对数组进行排序吗？ 答案是否

我们利用刚刚那个快速排序的性质，其返回值左边的数小于他，返回值右边的数大于他，（返回值是数组的一个小标）。

因此只要我们的返回值正好是数组的中点，也就是对应的该元素是排好序的该数组的中点，因为该数组左边的值小于它，右边

的值大于它。

如何使该函数的返回值恰 好是数组的中点呢（array.length/2）？

int moreThanHalfNum_Partition(int *arr,int Length){
	if(arr==NULL||Length==0){
		return 0; 
	}
	int low=0; 
	int high=Length-1; 
	int mid=Length>>1; 
	int index= partition_quickSort(arr,low,high); 
	while(index!=mid){
		if(index>mid){
			index= partition_quickSort(arr,low,index-1); 
		}else{
			index= partition_quickSort(arr,index+1,high); 
		}
	}
	int key=arr[mid]; 
	if(isMoreHalf(arr,Length,key)){
		return key; 
	}else{
		return 0; 
	}
}

上面的思路是，如果该函数的返回值位于“中点”右边，也就是

index>mid

那么可知，还是那么个性质，该数组下标小于index的值都小于index对应的元素，该数组下标大于index的值都大于index对应的值。于

是我们的中点肯定位于index左边啦。于是

index= partition_quickSort(arr,low,index-1); 

同理否则：

index= partition_quickSort(arr,index+1,high); 

还是利用快速排序的性质

int partition_quickSort(int *arr,int start,int end){
	int cmp_val=arr[start]; 
	int i=start; 
	int j=end; 
	while(i!=j){
		while(i<j&&arr[j]>=cmp_val){
			j--; 
		}
		while(i<j&&arr[i]<=cmp_val){
			i++; 
		}
		if(i<j){
			int  ex_temp=arr[j]; 
			arr[j]=arr[i];
			arr[i]=ex_temp; 
		}
	}
	arr[start]=arr[i]; 
	arr[i]=cmp_val; 
	return i; 
}

这是返回的值的下标左边的元素都小于它的值，下标右边的值的大于它的值，因此只要该函数返回k-1就行了。于是

bool minKDataBeforeArr(int *arr,int Length,int k_bef){
	if(arr==NULL||k_bef>Length){
		return false; 
	}
	int start=0; 
	int k_index=0; 
	int end=Length-1; 
	k_index=partition_quickSort(arr,start,end); 
	while(k_index!=k_bef-1){
		if(k_index>k_bef-1){
			end=k_index-1; 
			k_index=partition_quickSort(arr,start,end); 
		}else{
			start=k_index+1; 
			k_index=partition_quickSort(arr,start,end); 
		}
	}
	for(int i=0;i<k_bef; i++){
		for(int j=k_bef;j<Length; j++){
			if(arr[i]>arr[j]){
				return false; 
			}
		}
	}
	return true; 
}

 

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