C语言 求第N大的元素

C语言实现求第N大的元素(第N小的元素同理)

思路(以全局最大值举例):

 找到全局最小值
 找到全局最大值
 将全局最大值赋值为 全局最小值-1
 重复2-3步骤N-1次(N为第N大的N)
 再次找到最大值,此最大值即为 第N大元素

目的

 这样写的好处就是时间复杂度低,对于大量的数据,比起先排序再取第N最大值来说效率要高得多

优化

 针对不同的要求以及不同的环境,可以进行不同的优化。
 如:数据都为正数,则可直接将最大值赋值为小于0的任意的你喜欢♥的值。
以下为示例代码:

比较函数,返回最大值或者最小值的下标:

int compare(int * arr, int n, int flag) {
	int m = arr[0], mi = 0;
	for (size_t i = 0; i < n; i++)/* true为max, false为min */
		if (flag ? (m < arr[i]) : (m > arr[i])) m = arr[i], mi = i;
	return mi;
}

核心赋值代码:

	int min = arr[compare(arr, ARRN, 0)] - 1; /*找到全局最小值,并令其-1*/
	for (size_t i = 0; i < maxN - 1; i++) {   /* maxN为第N大的值 */
		arr[compare(arr, ARRN, 1)] = min;
	}

总代码:

#include <stdio.h>

const int ARRN = 10;
int compare(int * arr, int n, int flag);

int main() {
	int maxN = 3;   /*第N大*/
	int arr[ARRN] = { 5,2,0,1,3,1,4,6,7,8 };

	int min = arr[compare(arr, ARRN, 0)] - 1; /*找到全局最小值,并令其-1*/
	for (size_t i = 0; i < maxN - 1; i++) {   /* maxN为第N大的值 */
		arr[compare(arr, ARRN, 1)] = min;
	}

	printf("第%d大的数是%d\n", maxN, arr[compare(arr, ARRN, 1)]);
	return 0;
}

int compare(int * arr, int n, int flag) {
	int m = arr[0], mi = 0;
	for (size_t i = 0; i < n; i++)/* true为max, false为min */
		if (flag ? (m < arr[i]) : (m > arr[i])) m = arr[i], mi = i;
	return mi;
}

在C语言中,要找出给定一组整数中的第k数,可以采用多种算法,其中一种常见的方法是使用优先队列(堆)。这里我们可以通过维护一个小为k的小堆来实现,这样堆顶元素始终是小的k个数中的。 以下是基本步骤: 1. 定义一个小堆,用于存储前k个的数。 2. 遍历输入数组,对于每一个元素: a. 如果堆的小小于k,则直接将当前元素加入堆中。 b. 否则,如果当前元素于堆顶元素,则弹出堆顶并将当前元素插入堆中。 3. 遍历结束后,堆顶元素就是第k的数。 下面是一个简单的C语言函数示例: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #define MAX_SIZE 1000 // 辅助函数,用于调整堆使其满足小堆性质 void heapify(int arr[], int n, int i) { int smallest = i; int left = 2 * i + 1; int right = 2 * i + 2; if (left < n && arr[left] > arr[smallest]) smallest = left; if (right < n && arr[right] > arr[smallest]) smallest = right; if (smallest != i) { int temp = arr[i]; arr[i] = arr[smallest]; arr[smallest] = temp; heapify(arr, n, smallest); } } // 函数第k的数 int findKthLargest(int arr[], int n, int k) { // 创建堆并添加前k个元素 for (int i = 0; i < k; i++) heapify(arr, n, i); // 从k到n遍历数组,若当前元素于堆顶元素,将其替换 for (int i = k; i < n; i++) { if (arr[i] > arr[0]) { heapify(arr, n, 0); } } return arr[0]; // 返回堆顶元素,即第k的数 } int main() { int arr[] = {3, 2, 1, 5, 6, 4}; int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); int k = 2; printf("The %dth largest number is: %d\n", k, findKthLargest(arr, n, k)); return 0; } ```
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