算法8:一个整数数组里怎么同时找最大和最小的数,尽量优化比较次数

本文介绍了一种改进的方法来寻找整数数组中的最大值和最小值,通过两两比较的方式减少比较次数,从而提高效率。相较于传统遍历法,此方法能将比较次数降低至1.5n。

解题思路

n个大小的整数数组
思路1:遍历整个数组分别得出最大值和最小值,比较次数为2n
思路2:取两个数进行比较,大的与当前最大值比较,小的与当前最小值比较,则没两个数要比较3次,比较次数为1.5n

c++代码

//取两个数进行比较,小的数跟当前最小值比较,大的数跟当前最大值比较
void GetMinMax(int* buffer,int& bufferLen,int& max, int& min)
{
    if(buffer == NULL || bufferLen <= 0)
    {
        cout<<"buffer is empty or wrong"<<endl;
        return;
    }

    int i = 0;
    int j = bufferLen -1;
    min = buffer[0];
    max = buffer[0];

    while(i <= j)
    {
        if(buffer[i] < buffer[j])
        {
            if(buffer[i] < min)
            {
                min = buffer[i];
            }

            if(buffer[j] > max)
            {
                max = buffer[j];
            }
        }
        else
        {
            if(buffer[j] < min)
            {
                min = buffer[j];
            }

            if(buffer[i] > max)
            {
                max = buffer[i];
            }
        }

        i++;
        j--;
    }
}

测试代码

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    int buffer[10] = {9,6,1,7,10,2,4,5,8,-1};
    int bufferLength = 10;
    int min = 0;
    int max = 0;
    GetMinMax(buffer,bufferLength,max,min);

    cout<<"min = "<<min<<" max = "<<max<<endl;

    return 0;
}
<think>好的,我现在需要帮用户解决如何用C语言编写一个程序来处理十个整数数组找出其中的最大值最小值平均。首先,我得理清楚这个问题的步骤,确保每个部分都正确无误。 首先,用户需要一个包含十个整数数组。我应该先考虑如何获取这十个整数。通常的方法是从用户输入读取,或者直接初始化数组。这可能需要用户输入,所以我会用scanf函来逐个读取输入的值,存储到数组中。 接下来是最大值最小值。这通常需要遍历数组,初始化一个变量为数组的第一个元素,然后依次比较每个元素,更新最大值最小值。需要注意的是,初始的maxmin应该设为数组的第一个元素,而不是0,否则如果数组全是正或全是负,结果会出错。 然后是计算平均。平均就是所有元素的除以元素的量。这需要先计算总,然后除以10。需要注意的是,如果数组元素是整数,平均可能会有小部分,所以应该用浮点型变量来存储结果。 然后要考虑程序的结构。主函应该包含数组的输入、处理(最大最小,计算平均)以及输出结果。输入部分可能需要循环来读取十个整数,处理部分同样需要循环遍历数组。 还要注意变量的类型。数组循环计器用int类型,总sum也用int,而平均average用float或者double类型。输出的时候,平均可能需要保留几位小,比如用%.2f来显示两位小。 接下来,我需要验证可能的边界情况。例如,如果所有都是负,或者所有都是正最大值最小值是否还能正确到。另外,如果用户输入的不是整数,比如字符,这时候程序可能会出错,但题目可能不要求处理这种情况,所以暂时忽略。 然后,编写代码的大纲: 1. 声明一个大小为10的int数组。 2. 使用循环读取用户输入的10个整数。 3. 初始化maxmin为数组的第一个元素。 4. 遍历数组比较每个元素,更新maxmin,并计算总。 5. 计算平均。 6. 输出结果。 编写过程中,要确保循环正确遍历所有元素,索引从0到9。在输入时,可能需要提示用户输入每个数,或者在输入前给出提示信息,比如“请输入10个整数:”。 然后,测试代码是否正确。例如,测试用例:输入1到10,最大值是10,最小值是1,平均是5.5。另一个测试用例,输入全是5,最大值最小值都是5,平均5.0。再比如输入负,比如-1到-10,最大值-1,最小值-10,平均-5.5。 可能出现的错误:忘记初始化maxmin为第一个元素,而是初始化为0,导致当所有元素都小于0时,max显示错误。或者循环次数不正确,导致没有处理所有元素。或者在计算平均时,整数除法导致小部分丢失,应该先将sum转换为浮点再除以10。 另外,在输入的时候,确保用户正确输入了十个整数,否则程序可能出错。但题目中可能不涉及错误处理,所以暂时不考虑这种情况。 现在,把上述思考整理成代码,并加上注释,确保每个步骤清晰。</think>以下是用C语言编写的程序,用于处理包含10个整数数组最大值最小值平均: ```c #include <stdio.h> int main() { int arr[10]; // 定义长度为10的整数数组 int i, max, min, sum = 0; float average; // 步骤1:用户输入据 printf("请输入10个整数:\n"); for (i = 0; i < 10; i++) { scanf("%d", &arr[i]); } // 步骤2:初始化最大值最小值为第一个元素 max = arr[0]; min = arr[0]; // 步骤3:遍历数组极值并求 for (i = 0; i < 10; i++) { // 最大值 if (arr[i] > max) { max = arr[i]; } // 最小值 if (arr[i] < min) { min = arr[i]; } sum += arr[i]; // 累加求 } // 步骤4:计算平均(转为浮点运算) average = (float)sum / 10; // 输出结果 printf("\n最大值:%d\n", max); printf("最小值:%d\n", min); printf("平均值:%.2f\n", average); return 0; } ``` ### 代码说明 1. **输入处理** - 使用`for`循环配合`scanf`获取用户输入的10个整数 - 输入提示明确告知用户需要输入的据量 2. **极值查** - 初始化`max``min`为数组一个元素,避免预设0导致错误 - 通过遍历比较更新极值,确保处理全正或全负的情况 3. **平均值计算** - 总`sum`使用整型存储,计算时通过`(float)`强制类型转换保证精度 - 输出结果保留两位小,符合常规值显示需求 ### 运行示例 ``` 请输入10个整数8 3 11 6 2 9 5 4 7 1 最大值:11 最小值:1 平均值:5.60 ``` ### 关键点解析 - **类型转换**:计算平均时使用`(float)sum`避免整数除法截断 - **极值初始化**:直接使用数组元素初始化,确保算法鲁棒性 - **循环控制**:严格使用`i < 10`作为循环条件,正确处理数组边界 如果需要处理动态数组大小或增加输入验证,可以在此代码基础上进一步扩展。
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