2021年春季学期《算法分析与设计》练习5

A

从键盘上输入10个整数，用冒泡法对这10个数进行排序（由小到大）。【必须使用冒泡排序实现】

import java.util.Scanner;

public class Main{
	

public static void main(String[] args) {
    Scanner in =new Scanner(System.in);
    
    	int []a=new int[10];
    	int temp;
    	for(int i=0;i<10;i++){
    		a[i]=in.nextInt();
    		
    	}
    	for(int k=0;k<9;k++){
    		for(int j=0;j<9-k;j++){
    			if(a[j]>a[j+1]){
    				temp=a[j];
    				a[j]=a[j+1];
    				a[j+1]=temp;
    			}
    		}
    	}
    	
    	for(int i=0;i<10;i++){
    		System.out.println(a[i]);
    		
    	}

}
}

B 用二分搜索

请编写一个程序，输入包含n（n<=100000）个整数的数列S以及包含q个(q<=50000)不重复整数的数列T，输出既包含于T也包含于S的整数的个数C。S、T中的元素均大于0且小于109。S的元素按升序排列，T的元素不重复。

import java.util.Scanner;

public class Main{
	

public static void main(String[] args) {
    Scanner in =new Scanner(System.in);
    while(in.hasNext()){
    	int c=0;
    	int n=in.nextInt();
    	int []s=new int[n];
    	for(int i=0;i<n;i++){
    		s[i]=in.nextInt();
    	}
    	
    	int q=in.nextInt();
    	int []t=new int[q];
    	for(int j=0;j<q;j++){
    		t[j]=in.nextInt();
    		int b=B(s,t[j],0,n-1);
    		if(b>-1){
    		c++;
    		}
    	}
    
    
    	System.out.println(c);
    	
}
}
public static int  B(int []a,int key,int f,int end){
	int m=(f+end)/2;
	if(f>end){
		return -1;
	}
	if(key<a[m]){
		return B(a,key,f,m-1);
	} else if(key>a[m]){
		return B(a,key,m+1,end);
	}
	else return m+1;
}

}

C 随机数

有一个rand(n)的函数，它的作用是产生一个在[0,n)的随机整数。现在有另外一个函数，它的代码如下：

int random(int n, int m)

{

     return rand(n)+m;

}

显而易见的是函数random(n,m)可以产生任意范围的随机数。现在问题来了，如果我想要产生范围在[a,b)内的一个随机数，那么对应的n，m分别为多少？

import java.util.Scanner;

public class Main{
	

public static void main(String[] args) {
    Scanner in =new Scanner(System.in);
    int c=in.nextInt();
   for(int i=0;i<c;i++){
	   int a=in.nextInt();
	   int b=in.nextInt();
	   int n=a;
	   int m=b-a;
	   System.out.println(m+" "+n);
    	
   }

}
}

D整数奇偶排序

输入10个整数，彼此以空格分隔。重新排序以后输出(也按空格分隔)，要求:
1.先输出其中的奇数,并按从大到小排列；
2.然后输出其中的偶数,并按从小到大排列。

import java.util.Arrays;
import java.util.Scanner;

public class Main{
	

public static void main(String[] args) {
    Scanner in =new Scanner(System.in);
    while(in.hasNext()){
    	int m=0,n=9;
    	int []a=new int[10];
    	int []l=new int[10];
    	for(int i=0;i<10;i++){
    		l[i]=in.nextInt();
 
    	}
    	for(int i=0;i<l.length;i++){
    		if(l[i]%2==1){
    			a[m]=l[i];
    			m++;
    		}
    		else {
    			a[n]=l[i];
    			n--;
    			
    		}
    	}

  Arrays.sort(a,0,m);
  for(int i=0;i<m/2;i++){
	  int t=a[i];
	  a[i]=a[m-i-1];
	  a[m-i-1]=t;
  }
  
    
  Arrays.sort(a,m,a.length);
  
    	for(int k=0;k<a.length;k++){
    		System.out.print(a[k]);
    		System.out.print(" ");
    	}
    	
    	System.out.println();
    }
    
   

}

}

E 快速排序

编程实现快速排序算法，深入理解快速排序算法的基本思想。

import java.util.Scanner;

public class Main{
	

public static void main(String[] args) {
    Scanner in =new Scanner(System.in);
    while(in.hasNext()){
    	int n=in.nextInt();
    	int []a=new int[n];
    	for(int i=0;i<n;i++){
    		a[i]=in.nextInt();
    		
    	}
    	q(a,0,n-1);
    	for(int i=0;i<n;i++){
    		System.out.print(a[i]);
    		System.out.print(" ");
    		
    	}
    	System.out.println();
    	
    }
    
 

}
public static void q(int []arr,int p,int q){
	if(p>=q)return;
	int r=partion(arr,p,q);
	q(arr,p,r-1);
	q(arr,r+1,q);
}

public static int partion(int []arr,int p,int q){
	int r=arr[p];
	int i=p,j;
	for(j=p+1;j<=q;j++){
		if(arr[j]<r){
			i++;
			swap(arr,i,j);
		}
	}
	swap(arr,p,i);
	return i;
}

public static void swap(int a[],int i,int j){
	int temp=a[i];
	a[i]=a[j];
	a[j]=temp;
}

}

F 随机化快速排序

使用Java或C++等语言中内置的随机函数实现随机化快速排序，在数组中随机选择一个元素作为分区的主元(Pivot)。

import java.util.Scanner;

public class Main{
	

public static void main(String[] args) {
    Scanner in =new Scanner(System.in);
    while(in.hasNext()){
    	int n=in.nextInt();
    	int []a=new int[n];
    	for(int i=0;i<n;i++){
    		a[i]=in.nextInt();
    		
    	}
    	q(a,0,n-1);
    	for(int i=0;i<n;i++){
    		System.out.print(a[i]);
    		System.out.print(" ");
    		
    	}
    	System.out.println();
    	
    }
    
 

}
public static void q(int []arr,int p,int q){
	if(p>=q)return;
	int r=partion(arr,p,q);
	q(arr,p,r-1);
	q(arr,r+1,q);
}

public static int partion(int []arr,int p,int q){
	int ram=random(p,q);
	swap(arr,p,ram);
	int r=arr[p];
	int i=p,j;
	for(j=p+1;j<=q;j++){
		if(arr[j]<r){
			i++;
			swap(arr,i,j);
		}
	}
	swap(arr,p,i);
	return i;
}

public static void swap(int a[],int i,int j){
	int temp=a[i];
	a[i]=a[j];
	a[j]=temp;
}
public static int random(int p,int q){
	return (int) Math.abs(Math.random()%(q-p+1)+p);
}


}