找出无序数组中第k小的元素

归并排序求第k小元素：高效算法实现及应用

最新推荐文章于 2023-04-09 10:59:53 发布

原创最新推荐文章于 2023-04-09 10:59:53 发布 · 1.8k 阅读

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#数据结构 #c语言 #排序算法 #leetcode

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本文介绍了一种使用归并排序算法查找给定数组中第k小元素的方法。通过先对数组进行归并排序，然后直接返回第k个元素，展示了快速解决此问题的思路。博客还提供了详细的代码实现，并附有运行效果和错误检查。

思路

要找到第k小的元素，可以先将数组排序，再返回第k[-1]个元素即可，这里排序选择效率较高的归并排序

具体实现:

/*
author: QGQ
description: 对于给定的n个元素的数组a[1..n]，要求从中找出第k小的元素。
datetime: 2021年3月28日 13点37分
*/

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int length;
int *B;                                           //辅助数组，用作归并排序
int *inputArr();                                  // 输入数组
void printArr(int *arr);                          // 打印数组
void mergeSort(int *arr, int low, int high);      //归并排序
void merge(int *arr, int low, int mid, int high); //合并子数组
int getKthsmaller(int *arr);                      //找到第k小的数字

int main()
{
  int *nums = inputArr();
  mergeSort(nums, 0, length - 1);
  getKthsmaller(nums);
  printArr(nums);
  system("pause");
  return 0;
}

int *inputArr()
{
  puts("input an array in which numbers are separated with spaces,and the 1st one will be the lenght of this array::");
  scanf("%d", &length);
  int *nums = (int *)malloc(sizeof(int) * length);
  B = (int *)malloc(sizeof(int) * length);
  for (int i = 0; i < length; i++)
  {
    scanf("%d", &nums[i]);
  }
  return nums;
}

void printArr(int *arr)
{
  for (int i = 0; i < length; i++)
  {
    printf("%d ", arr[i]);
  }
  puts("");
}

void merge(int *arr, int low, int mid, int high)
{
  for (int i = low; i <= high; i++)
  {
    B[i] = arr[i];
  }
  int i, j, k;
  for (i = low, j = mid + 1, k = i; i <= mid && j <= high; k++)
  {
    if (B[i] <= B[j])
    {
      arr[k] = B[i++];
    }
    else
    {
      arr[k] = B[j++];
    }
  }
  while (i <= mid)
  {
    arr[k++] = B[i++];
  }
  while (j <= high)
  {
    arr[k++] = B[j++];
  }
}

void mergeSort(int *arr, int low, int high)
{
  if (low < high)
  {
    int mid = (low + high) / 2;
    mergeSort(arr, low, mid);
    mergeSort(arr, mid + 1, high);
    merge(arr, low, mid, high);
  }
}

int getKthsmaller(int *arr)
{
  int k;
  puts("Input the index of the number you want:");
  scanf("%d", &k);
  if (k < 0 || k >= length)
  {
    puts("Index wrong! No such number!");
  }
  printf("The %dth samller number is: %d\n", k, arr[k - 1]);
  return arr[k - 1];
}