1184:明明的随机数(一本通)(归并与桶排序的比较)

C++实现:随机数去重与排序——归并排序与桶排序比较
博客详细介绍了如何使用C++编程解决一个关于随机数去重和排序的问题。明明需要生成N个1到1000之间的不重复随机数,并进行排序。文中提供了两种解决方案,分别是桶排序和归并排序,两种方法的代码实现和测试结果都已给出,均通过了测试。

1184:明明的随机数


时间限制: 1000 ms         内存限制: 65536 KB
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【题目描述】

明明想在学校中请一些同学一起做一项问卷调查,为了实验的客观性,他先用计算机生成了N个1到1000之间的随机整数(N≤100),对于其中重复的数字,只保留一个,把其余相同的数去掉,不同的数对应着不同的学生的学号。然后再把这些数从小到大排序,按照排好的顺序去找同学做调查。请你协助明明完成“去重”与“排序”的工作。

【输入】

有2行,第1行为1个正整数,表示所生成的随机数的个数:N;

第2行有N个用空格隔开的正整数,为所产生的随机数。

【输出】

也是2行,第1行为1个正整数M,表示不相同的随机数的个数。第2行为M个用空格隔开的正整数,为从小到大排好序的不相同的随机数。

【输入样例】

10
20 40 32 67 40 20 89 300 400 15

【输出样例】

8
15 20 32 40 67 89 300 400

桶代码如下:

#include<cstdio>
#include<cstring>
inline int read(){
	char c;int f=1;int res=0;
	while(c<'0' || c>'9'){
		if(c=='-')
			f=-1;
		c=getchar();
	}
	while(c>='0' && c<='9'){
		res=(res<<1)+(res<<3)+(c^48);
		c=getchar();
	}
	return f*res;
}
int sum[100000];
int main(){
	memset(sum,0,sizeof(sum));
	int n,x;
	int max=-1;
	int total=0;
	n=read();
	while(n--){
		x=read();
		if(x>max)
			max=x;
		if(!sum[x]){
			total++;	
			sum[x]++;
		}
	}
	printf("%d\n",total);
	for(int i=1;i<=max;i++)
		if(sum[i])
			printf("%d ",i);
	return 0;
}

测试结果如下:

程序运行结果


用户名:MaryL,题目编号:1184,运行编号:12825237,代码长度:567Bytes

通过
 

测试点结果内存时间
测试点1答案正确660KB3MS
测试点2答案正确664KB5MS
测试点3答案正确656KB5MS
测试点4答案正确660KB2MS
测试点5答案正确656KB3MS
测试点6答案正确656KB3MS
测试点7答案正确656KB3MS
测试点8答案正确660KB4MS
测试点9答案正确668KB3MS
测试点10答案正确664KB3MS

归并排序的代码如下,有点冗余的运算,自己优化一下吧

#include<cstdio> //归并排序
#include<cstring>
int num[32768];
int r[32768];
bool u[32768];
int ans[32768];
inline int read(){
	char c;int f=1;int res=0;
	while(c<'0' || c>'9'){
		if(c=='-')
			f=-1;
		c=getchar();
	}
	while(c>='0' && c<='9'){
		res=(res<<1)+(res<<3)+(c^48);
		c=getchar();
	}
	return f*res;
}
void msort(int left,int right){
    if(left==right)return;
    else{
    	int mid=(left+right)/2;
    	msort(left,mid);
    	msort(mid+1,right);
    	int i=left;
		int j=mid+1;
		int k=left;
    	while(i<=mid && j<=right){
    		if(num[i]>=num[j]){
    			r[k]=num[j];
    			k++;
    			j++;
			}
			else if(num[i]<num[j]){
				r[k]=num[i];
				k++;
				i++;
			}
		}
		while(i<=mid){
			r[k]=num[i];
			k++;
			i++;
		}
		while(j<=right){
			r[k]=num[j];
			j++;
			k++;
		}
		for(int i=left;i<=right;i++)
		    num[i]=r[i];
	}
} 
int main(){
	memset(u,true,sizeof(u)); 
	int x=read();
	for(int i=1;i<=x;i++){
		num[i]=read();
	}
	msort(1,x);
	int k=0;
	for(int i=1;i<=x;i++){
		if(u[num[i]]){		
		     k++;
		     ans[k]=num[i];
		     u[num[i]]=false;
		}
	}
	printf("%d\n",k);
	for(int i=1;i<=k;i++){
		printf("%d ",ans[i]);
	}
	return 0;
}
 

测试结果如下

程序运行结果


用户名:MaryL,题目编号:1184,运行编号:12825253,代码长度:1233Bytes

通过
 

测试点结果内存时间
测试点1答案正确316KB2MS
测试点2答案正确304KB4MS
测试点3答案正确312KB4MS
测试点4答案正确312KB3MS
测试点5答案正确316KB3MS
测试点6答案正确312KB3MS
测试点7答案正确312KB3MS
测试点8答案正确316KB3MS
测试点9答案正确320KB2MS
测试点10答案正确316KB3MS

为梦想而努力,不愧于青春!

### 信息学奥赛一本 C++ 题目1184 明明随机数 解析实现 #### 题目描述 明明想生成一些随机数并对其进行去重处理,最后按照升序排列输出这些随机数。此问题涉及组操作、排序算法以及据结构中的集合概念[^3]。 --- #### 核心解题思路 为了高效解决本题,可以采用如下方法: - 使用标准库容器 `std::set` 来存储生成的随机数序列。由于 `std::set` 自动维护元素唯一性和有序性,因此无需额外编写去重和排序逻辑。 - 如果不允许使用高级据结构,则可以过先将所有随机数存入向量(`std::vector`),再利用 `std::sort` 排序配合手动遍历剔除重复项来达成目的[^3]。 以下是两种不同风格的具体实现方案: --- #### 方案一:基于 `std::set` 的简洁版实现 ```cpp #include <iostream> #include <set> using namespace std; int main() { set<int> uniqueNumbers; // 定义一个自动去重且保持顺序的据结构 int N; cin >> N; // 输入随机数量 while (N--) { int number; cin >> number; // 输入具体值 uniqueNumbers.insert(number); // 插入到 set 中会自动过滤掉重复值 } // 输出结果 for (const auto& num : uniqueNumbers) { cout << num << "\n"; } return 0; } ``` --- #### 方案二:手写版本——无 STL 据结构依赖 ```cpp #include <iostream> #include <algorithm> #include <vector> using namespace std; int main() { vector<int> numbers; // 动态组保存原始输入 int N; cin >> N; // 获取总共有多少个随机数待处理 while (N--) { int temp; cin >> temp; numbers.push_back(temp); } sort(numbers.begin(), numbers.end()); // 对整个列表执行快速排序 // 剔除相邻相同元素 vector<int> result; if (!numbers.empty()) { result.push_back(numbers[0]); for (size_t i = 1; i < numbers.size(); ++i) { if (numbers[i] != numbers[i - 1]) { result.push_back(numbers[i]); // 只保留不同的新成员加入最终答案集中 } } } // 展现清理后的清单 for (auto it = result.cbegin(); it != result.cend(); ++it) { cout << *it << "\n"; } return 0; } ``` --- #### 性能对比分析 - **空间效率方面** 第一种做法因为引入了红黑树作为底层支撑机制,在极端情况下可能会消耗更多内存资源;而第二种纯线性的扫描策略相对更加节省空间开销[^3]。 - **时间性能考量** 当面对海量据时,尽管两者都能胜任基本功能需求,但由于哈希表或者平衡二叉搜索树的操作常较大,所以理论上后者可能表现得更快一点[^3]。 --- #### 结论 对于初学者而言推荐优先尝试第一种简便易懂的方式熟悉STL组件特性;而对于追求极致优化效果的朋友来说,则可以选择深入研究第二套自定义流程的设计理念及其背后原理[^3]。 ---
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