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求数组中第k大(小)的值——Random-Select方法的实现(线性期望时间)

问题

在含有n个互不相同的元素的数组中,求得第k小的元素。

Input:int []a,int k
Output: int x

解决思路

特殊情况

k=n,即求最大值
k=1,即求最小值。
对于这两种特殊的情况,可以选择“打擂台”算法:
首先声明一个Max(Min),循环遍历整个数组,若比当前Max(Min)大(小),替换之,最终的Max(Min)即为所求。这个方法比较简单,不再代码赘述。

一般情况

采用的策略是分治法,利用快排的随机划分:

  • 将a[p....r]分为:a[p...q-1]<a[q]<a[q+1...r]
  • if(i==q) return a[q]
  • if(i<q) 在左边子区间a[p...q-1]继续寻找第i小元素
  • else 在右边子区间a[q+1...r]继续寻找第(i-q)小元素

代码

版本一:固定划分元的普通划分 ( 0 < = i < = a . l e n g t h − 1 ) (0<=i<=a.length-1) 0<=i<=a.length1)
	private int Partition(int[] a, int p, int r) {
   
		// TODO Auto-generated method stub
		int base = a[r];// 基准元素选最后一个
		int i = p - 1;
		for (int j = p; j <= r - 1; j++) {
   
			if (a[j] <= base) {
   // 小于基准元素
				i++;
				swap(a, i, j);
			}
		}
		// 划分完成,将基准元素归位
		
;