查找第K小的元素(利用中位数线性时间选择)(C)

找任意第k个小的元素

 #include <stdio.h>
 #include <stdlib.h>
 #include <ctime>
 #include <iostream>
 using namespace std; 

 template <class Type>
 void Swap(Type &x,Type &y);

 inline int Random(int x, int y);

 template <class Type>
 void BubbleSort(Type a[],int p,int r);

 template <class Type>
 int Partition(Type a[],int p,int r,Type x);

 template <class Type>
 Type Select(Type a[],int p,int r,int k);

 int main()
 {
     //初始化数组
     int a[];

     //必须放在循环体外面
     srand((unsigned)time());

     for(int i=; i<; i++)
     {
         a[i] = Random(,);
         cout<<"a["<<i<<"]:"<<a[i]<<" ";
     }
     cout<<endl;

     cout<<"第83小元素是"<<Select(a,,,)<<endl;

     //重新排序，对比结果
     BubbleSort(a,,);

     for(int i=; i<; i++)
     {
         cout<<"a["<<i<<"]:"<<a[i]<<" ";
     }
     cout<<endl;
 }

 template <class Type>
 void Swap(Type &x,Type &y)
 {
     Type temp = x;
     x = y;
     y = temp;
 }

 inline int Random(int x, int y)
 {
     int ran_num = rand() % (y - x) + x;
     return ran_num;
 }

 //冒泡排序
 template <class Type>
 void BubbleSort(Type a[],int p,int r)
 {
     //记录一次遍历中是否有元素的交换
     bool exchange;
     for(int i=p; i<=r-;i++)
     {
         exchange = false ;
         for(int j=i+; j<=r; j++)
         {
             if(a[j]<a[j-])
             {
                 Swap(a[j],a[j-]);
                 exchange = true;
             }
         }
         //如果这次遍历没有元素的交换,那么排序结束
         if(false == exchange)
         {
             break ;
         }
     }
 }

 template <class Type>
 int Partition(Type a[],int p,int r,Type x)
 {
     int i = p-,j = r + ;

     while(true)
     {
         while(a[++i]<x && i<r);
         while(a[--j]>x);
         if(i>=j)
         {
             break;
         }
         Swap(a[i],a[j]);
     }
     return j;
 }

 template <class Type>
 Type Select(Type a[],int p,int r,int k)
 {
     if(r-p<)
     {
         BubbleSort(a,p,r);
         return a[p+k-];
     }
     //(r-p-4)/5相当于n-5
     for(int i=; i<=(r-p-)/; i++)
     {
         //将元素每5个分成一组，分别排序，并将该组中位数与a[p+i]交换位置
         //使所有中位数都排列在数组最左侧，以便进一步查找中位数的中位数
         BubbleSort(a,p+*i,p+*i+);
         Swap(a[p+*i+],a[p+i]);
     }
     //找中位数的中位数
     Type x = Select(a,p,p+(r-p-)/,(r-p-)/);
     int i = Partition(a,p,r,x);
     int j = i-p+;
     if(k<=j)
     {
         return Select(a,p,i,k);
     }
     else
     {
         return Select(a,i+,r,k-j);
     }
 }

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