数组----删除最短的子数组使剩余数组有序

该博客介绍了如何解决一个问题,即给定一个整数数组,找到并删除最短的子数组,使得剩余元素形成非递减序列。通过示例解释了问题的解决方法,并提供了一个思路,即找到左右两侧的有序数组段,然后从两侧向中间逼近以确定最短需要删除的子数组。这个问题来源于网易的笔试题。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

给你一个整数数组 arr ,请你删除一个子数组(可以为空),使得 arr 中剩下的元素是 非递减 的。一个子数组指的是原数组中连续的一个子序列。

请你返回满足题目要求的最短子数组的长度。

示例 1:

输入:arr = [1,2,3,10,4,2,3,5]
输出:3
解释:我们需要删除的最短子数组是 [10,4,2] ,长度为 3 。剩余元素形成非递减数组 [1,2,3,3,5] 。 另一个正确的解为删除子数组 [3,10,4] 。

示例 2:

输入:arr = [5,4,3,2,1]
输出:4
解释:由于数组是严格递减的,我们只能保留一个元素。所以我们需要删除长度为 4的子数组,要么删除 [5,4,3,2],要么删除 [4,3,2,1]。

示例 3:

输入:arr = [1,2,3]
输出:0
解释:数组已经是非递减的了,我们不需要删除任何元素。

示例 4:

输入:arr = [1]
输出:0

思路:

找到左边的有序数组段和右边的有序数组段,再从两边往中间逼近删除最短的子数组。

int findLengthOfShortestSubarray(vector<int>& arr) 
{
   
	if (arr.size
<think>嗯,用户想了解在C语言中使用快速排序算法时,如果选择小值作为基准值,会对行为和性能有什么影响。这个问题看起来挺具体的,需要我仔细分析一下。 首先,我得回忆一下快速排序的基本原理。快速排序通常是通过分治法,选择一个基准元素,将数组分成两部分,一部分比基准小,另一部分比基准大,然后递归处理这两个子数组。基准的选择对性能影响很大,理想情况是每次都能均匀划分数组,这样时间复杂度是O(n log n)。但如果基准选得不好,比如每次都选小或大值,会导致分区不均衡,时间复杂度可能退化为O(n²)。 那用户提到的是选择小值作为基准的情况。这种情况下,每次分区都会把小值单独放在一边,剩下的元素全在另一边。比如数组是[3,1,2,5,4],选第一个元素也就是3作为基准的话,正常分区可能分成[1,2]和[5,4],但如果每次都选小值,比如在递归过程中子数组小值,比如第一次选1作为基准,那左边可能没有元素,右边剩下所有元素。但这里可能有点混淆,因为通常基准的选择是当前子数组中的一个元素,比如第一个元素或者随机选,而如果每次都选当前子数组小值,那每次分区后的子数组长度就会是n-1,导致递归深度变成n,时间复杂度变成O(n²)。 不过,用户的问题可能更偏向于基准选择策略中的一种情况,比如总是选择当前子数组小值作为基准。这种情况下,每次划分都会导致一个子数组为空,另一个子数组包含所有剩余元素。例如,如果数组是升序排列的,每次选第一个元素小值),就会导致坏情况,时间复杂度为O(n²),空间复杂度也会因为递归深度达到O(n)而增加。 接下来要考虑的是,这样的基准选择对C语言实现的快速排序有什么具体影响。比如,在C语言中,递归调用过多可能导致栈溢出,尤其是在处理大规模数据时。引用[3]提到,递归深度增加会导致函数调用次数增多,开辟栈帧的消耗大,影响效率。同时,引用[4]指出,快速排序的平均时间复杂度是O(n log n),但坏情况下是O(n²),空间复杂度为O(log n),但在坏情况下可能变成O(n)。 另外,用户提到的是选择小值作为基准,这可能是指基准选择策略中的固定选择方式,比如总是选第一个元素或者总是选小的元素。例如,在常见的实现中,如果基准总是选当前子数组的第一个元素,而数组已经有序,那么就会导致每次划分都极不均衡,从而性能下降。这种情况下,基准值的选择直接影响了算法效率。 需要验证一下,如果基准总是选小值,那么无论数组初始状态如何,每次递归调用只能减少一个元素,导致需要进行n-1次划分,每次划分的时间是O(n),所以总时间是O(n²)。这种情况下,性能确实会很差,尤其是对于已经有序或接近有序的数据集。 然后,还要考虑如何优化这个问题。常见的优化方法包括随机选择基准、三数取中法等,这些方法可以避免坏情况的发生。引用[2]提到,快速排序在随机分布的数据上表现好,平均时间。因此,如果基准选择不当,比如总是选小值,就会破坏这种平均性能,导致算法效率低下。 后,需要将这些分析整理成用户容易理解的回答,说明基准选择小值的影响,并结合C语言实现的特性,比如递归深度和栈消耗的问题,引用相关文献来支持结论。同时,生成的相关问题可以引导用户进一步了解优化方法和性能分析,帮助他们全面理解快速排序的机制。</think>### C语言快速排序算法选择小值作为基准时的行为与性能分析 #### 1. 基准值选择的影响 在快速排序中,基准值(pivot)的选择直接影响分区的均衡性。**若每次选择当前子数组小值作为基准**,会导致以下行为: - **分区失衡**:每次划分后,基准值左侧的子数组为空,右侧包含剩余所有元素(例如:基准值为小值时,所有元素均大于等于它)。此时递归深度达到坏情况$O(n)$,而非理想情况下的$O(\log n)$[^3]。 - **时间复杂度退化**:性能从平均的$O(n \log n)$退化为$O(n^2)$,因为每次仅处理一个元素[^4]。 - **空间复杂度增加**:递归调用栈的空间消耗从$O(\log n)$增长到$O(n)$,可能引发栈溢出问题[^3]。 #### 2. C语言实现示例及问题 以下是一个**选择第一个元素为基准的快速排序实现**(若数组有序,则基准始终是当前子数组小值): ```c void quick_sort(int arr[], int low, int high) { if (low < high) { int pivot = arr[low]; // 选择当前子数组一个元素为基准(可能是小值) int i = low, j = high; while (i < j) { while (i < j && arr[j] >= pivot) j--; if (i < j) arr[i++] = arr[j]; while (i < j && arr[i] < pivot) i++; if (i < j) arr[j--] = arr[i]; } arr[i] = pivot; quick_sort(arr, low, i - 1); quick_sort(arr, i + 1, high); } } ``` **问题分析**: - **输入有序数组时**:每次划分仅减少一个元素(基准值),递归深度为$n$,时间复杂度退化为$O(n^2)$。 - **稳定性破坏**:快速排序本身是不稳定的,选择小值作为基准会加剧相同元素的顺序变化[^4]。 #### 3. 优化建议 为避免性能退化,可采用以下策略: 1. **随机选择基准**:随机选取子数组中某一元素作为基准,减少坏情况发生概率[^2]。 2. **三数取中法**:选择子数组首、中、尾三个元素的中位数作为基准,提升划分均衡性。 3. **尾递归优化**:减少递归调用次数以降低栈空间消耗。 ---
评论 1
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值