算法导论:c++选择算法

选择算法即给定数组A,选出第i个大的元素,区别于排序后选择这种比较慢的方法,选择算法不需要排序即可选出第i个大元素

基于随机快排选择算法

算法导论:c++选择算法_第1张图片

首先实现随机快排:

算法导论:c++选择算法_第2张图片
随机快排就是在快排的基础上主元用随机数产生。

// 随机快速排序之随机选择替代主元
int random_partition(int array[], int p, int r)
{
    int i=(rand() % (r - p + 1)) + p;   //产生[p,r]之间的一个随机数i
    int temp = array[r];                //交换a[i]和a[r]
    array[r] = array[i];
    array[i] = temp;
    return quick_partition(array, p, r);    //返回划分结果

}
// 随机快速排序
void random_quicksort(int array[], int p, int r) {
    if (p < r) {
        int q = random_partition(array, p, r);
        random_quicksort(array, p, q - 1);
        random_quicksort(array, q + 1, r);
    }
}

调用快速排序用到的划分函数:

/*快排分割,p首端,r尾端,i控制小于,j控制大于*/
int quick_partition(int array[], int p, int r)
{
    int x = array[r];
    int i = p - 1; //注意i和p的初始值
    for (int j=p; jif (array[j] < x) //小于则发生交换
        {
            i++;
            int temp = array[i];
            array[i] = array[j];
            array[j] = temp;
        }
    }
    //交换分割点和最尾元素
    int temp = array[i+1];
    array[i + 1] = array[r];
    array[r] = temp;
    return i + 1; //返回分割点
}

然后按照书上写的调用随机快排实现随机选择:

//基于随机快排选出第i个大的元素
int random_select(int array[], int p, int r,int i) {
    if (p == r) //只有一个元素
    {
        return array[p];
    }
    int q = random_partition(array, p, r);
    int k = q - p + 1;
    if (i < k) //在前面
    {
        return random_select(array, p, q-1, i);
    }
    else if(i>k)    //在后面
    {
        return random_select(array, q + 1, r, i-k);
    }
    else
    {
        return array[q];
    }
}

测试

int main()
{
    int array[6] = { 4,7,1,2,0,9 };
    cout << random_select(array, 0, 5,6);
}

输出:9

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