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阅读以下说明和代码,填补代码中的空缺,将解答填入答题纸的对应栏内。【说明】下面的程序利用快速排序中划分的思想在整数序列中找出第 k 小的元素(即 将元素从小到大排序后,取第 k 个元素)。对一个整数序列进行快速排序的方法是:在待排序的整数序列中取第一个数 作为基准值,然后根据基准值进行划分,从而将待排序的序列划分为不大于基准 值者(称为左子序列)和大于基准值者(称为右子序列),然后再对左子序列和 右子序列分别进行快速排序,最终得到非递减的有序序列。例如,整数序列“19, 12, 30, 11,7,53,

题目
阅读以下说明和代码,填补代码中的空缺,将解答填入答题纸的对应栏内。【说明】下面的程序利用快速排序中划分的思想在整数序列中找出第 k 小的元素(即 将元素从小到大排序后,取第 k 个元素)。对一个整数序列进行快速排序的方法是:在待排序的整数序列中取第一个数 作为基准值,然后根据基准值进行划分,从而将待排序的序列划分为不大于基准 值者(称为左子序列)和大于基准值者(称为右子序列),然后再对左子序列和 右子序列分别进行快速排序,最终得到非递减的有序序列。例如,整数序列“19, 12, 30, 11,7,53, 78, 25"的第 3 小元素为 12。整数序列“19, 12,7,30, 11, 11,7,53. 78, 25, 7"的第 3 小元素为 7。函数 partition(int a[], int low,int high)以 a[low]的值为基准,对 a[low]、 a[low+l]、…、a[high]进行划分,最后将该基准值放入 a[i] (low≤i≤high),并 使得 a[low]、a[low+l]、,..、A[i-1]都小于或等于 a[i],而 a[i+l]、a[i+2]、..、 a[high]都大于 a[i]。函 教 findkthElem(int a[],int startIdx,int endIdx,inr k) 在 a[startIdx] 、 a[startIdx+1]、...、a[endIdx]中找出第 k 小的元素。【代码】#include #include
Int partition(int a [],int low, int high){//对 a[low..high]进行划分,使得 a[low..i]中的元素都不大于 a[i+1..high]中的 元素。int pivot=a[low]; //pivot 表示基准元素 Int i=low,j=high;while(( 1) ){While(ipivot)--j; a[i]=a[ j] While(ipivot)++i; a[ j]=a[i]}(2) ; //基准元素定位 return i;}Int findkthElem(int a[],int startIdx,int endIdx, int k){//整数序列存储在 a[startldx..endldx]中,查找并返回第 k 小的元素。if (startldx<0 ||endIdx<0 || startIdx>endIdx || k<1 ||k-l>endIdx||k-1 if (loc==k-1) ∥找到第 k 小的元素return (3) ;if(k-l 小的元素}return 0;}

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相似问题和答案

第1题:

以下关于快速排序算法的描述中,错误的是( )。在快速排序过程中,需要设立基准元素并划分序列来进行排序。若序列由元素{12,25,30,45,52,67,85}构成,则初始排列为( )时,排序效率最高(令序列的第一个元素为基准元素)。

A.快速排序算法是不稳定的排序算法

B.快速排序算法在最坏情况下的时间复杂度为0(nlgn)

C.快速排序算法是一种分治算法

D.当输入数据基本有序时,快速排序算法具有最坏情况下的时间复杂度


正确答案:B
解析:最坏情况是每次划分选取的基准都是当前无序区中关键字最小(或最大)的记录,划分的结果是基准左边的子区间为空(或右边的子区间为空),而划分所得的另一个非空的子区间中记录数目,仅仅比划分前的无序区中记录个数减少一个。因此,快速排序必须做n-1次划分,第i次划分开始时区间长度为n-i+1,所需的比较次数为n-i(1≤i≤n-1),故总的比较次数达到最大值:cmax=n(n-1)/2=O(2)在最好情况下,每次划分所取的基准都是当前无序区的“中值”记录,划分的结果是基准的左、右两个无序子区间的长度大致相等。总的关键字比较次数:O(nlgn)

第2题:

通过设置基准(枢轴)元素将待排序的序列划分为两个子序列,使得其一个子序列的元素均不大于基准元素,另一个子序列的元素均不小于基准元素,然后再分别对两个子序列继续递归地进行相同思路的排序处理,这种排序方法称为()。

A、快速排序

B、冒泡排序

C、简单选择排序D、归并排序


正确答案:A

第3题:

从未排序的序列中依次取出一个元素与已排序序列中的元素进行比较,然后将其放在已排序序列的合适位置上,该排序方法称为插入排序。()

此题为判断题(对,错)。


参考答案:√

第4题:

根据枢轴元素(或基准元素)划分序列而进行排序的是( )。

A. 快速排序 B. 冒泡排序 C. 简单选择排序 D. 直接插入排序


正确答案:A

第5题:

阅读以下说明和 C 代码,填补代码中的空缺,将解答填入答题纸的对应栏内。 【说明】 对一个整数序列进行快速排序的方法是:在待排序的整数序列中取第一个数作为基准值,然后根据基准值进行划分,从而将待排序列划分为不大于基准值者(称为左子序列)和大于基准值者(称为右子序列),然后再对左子序列和右子序列分别进行快速排序, 最终得到非递减的有序序列。 函数 quicksort(int a[],int n)实现了快速排序,其中,n 个整数构成的待排序列保存在数组元素 a[0]-a[n-1]中。

【C 代码】 include < stdio.h> void quicksort(int a[] ,int n) { int i ,j; int pivot = a[0]; //设置基准值 i =0; j = n-l; while (i< j) { while (i<j &&(1)) j-- //大于基准值者保持在原位置 if (i<j) { a[i]=a[j]; i++;} while (i,j &&(2)) i++; //不大于基准值者保持在原位置 if (i<j) { a[j]=a[i]; j--;} } a[i] = pivot; //基准元素归位 if ( i>1) (3) ; //递归地对左子序列进行快速排序 if ( n-i-1>1 ) (4) ; //递归地对右子序列进行快速排序 } int main () { int i,arr[ ] = {23,56,9,75,18,42,11,67}; quicksort ( (5) ); //调用 quicksort 对数组 arr[ ]进行排序 for( i=0; i<sizeof(arr) /sizeof(int); i++ ) printf(" %d\t" ,arr[i]) ; return 0; }


正确答案:
(1) a[j]> pivot 或    a[j]>= pivot    或等价形式
(2) a[i] <= pivot      或    a[i] < pivot      或等价形式
(3) quicksort(a ,i) 或 quicksort(a,j)    或等价形式
(4) quicksort(a+i+1,n-i-1)  或 quicksort(a+j+1,n-j -1)        或等价形式
注: a+i+1可表示为 &a[i+1] ,a+j+1可表示为 &a[j+1]
(5) arr,sizeof(arr)/sizeof(int)
注: sizeof(arr)/sizeoftint) 可替换为 8

第6题:

● 若总是以待排序列的第一个元素作为基准元素进行快速排序,那么最好情况下的时间复杂度为 (65) 。


正确答案:C

第7题:

每趟排序都从序列的未排好序的序列中挑选一个值最小(或最大)的元素,然后将其与未排好序的序列的第一个元素交换位置。此种排序法称为(54)。

A.插入排序法

B.选择排序法

C.希尔排序法

D.快速排序法


正确答案:B
解析:选择排序方法是每一趟排序从未排序的子序列中依次取出元素与已经排好序的序列中的元素进行比较,然后将其与未排好序的序列的第一个元素交换位置。因此选B。

第8题:

快速排序算法在排序过程中,在待排序数组中确定一个元素为基准元素,根据基准元素把待排序数组划分成两个部分,前面一部分元素值小于等于基准元素,而后面一部分元素值大于基准元素。然后再分别对前后两个部分进一步进行划分。根据上述描述,快速排序算法采用了()算法设计策略。

A.分治

B.动态规划

C.贪心

D.回溯


参考答案:A

第9题:

阅读以下说明和代码,填补代码中的空缺,将解答填入答题纸的对应栏内。 【说明】 下面的程序利用快速排序中划分的思想在整数序列中找出第k小的元素(即将元素从小到大排序后,取第k个元素)。 对一个整数序列进行快速排序的方法是:在待排序的整数序列中取第一个数作为基准值,然后根据基准值进行划分,从而将待排序的序列划分为不大于基准值者(称为左子序列)和大于基准值者(称为右子序列),然后再对左子序列和右子序列分别进行快速排序,最终得到非递减的有序序列。 例如,整数序列“19, 12, 30, 11,7,53, 78, 25"的第3小元素为12。整数序列“19,12,7,30,11,11,7,53,78,25,7"的第3小元素为7。 函数partition(int a[ ], int low,int high)以a[low]的值为基准,对a[low]、a[low+1]、…、 a[high]进行划分,最后将该基准值放入a[i] (low≤i≤high),并使得a[low]、a[low+1]、,..、 A[i-1]都小于或等于a[i],而a[i+1]、a[i+2]、..、a[high]都大于a[i]。 函教findkthElem(int a[],int startIdx,int endIdx,inr k)在a[startIdx]、a[startIdx+1]、...、a[endIdx]中找出第k小的元素。

【代码】 include <stdio.h> include <stdlib.h> Int partition(int a [ ],int low, int high) {//对 a[low..high]进行划分,使得a[low..i]中的元素都不大于a[i+1..high]中的元素。 int pivot=a[low]; //pivot表示基准元素 Int i=low,j=high; while(( 1) ){ While(i<j&&a[j]>pivot)--j; a[i]=a[j] While(i<j&&a[i]<=pivot)++i; a[j]=a[i] } (2) ; //基准元素定位 return i; } Int findkthElem(int a[ ],int startIdx,int endIdx, int k) {//整数序列存储在a[startldx..endldx]中,查找并返回第k小的元素。 if (startldx<0 ||endIdx<0 || startIdx>endIdx || k<1 ||k-1>endIdx ||k-1<startIdx) Return-1; //参数错误 if(startIdx<endldx){ int loc=partition(a, startIdx, endldx); ∥进行划分,确定基准元素的位置 if (loc==k-1) ∥找到第k小的元素 return (3) ; if(k-1 <loc) //继续在基准元素之前查找 return findkthElem(a, (4) ,k); else //继续在基准元素之后查找 return findkthElem(a, (5) ,k); } return a[startIdx]; } int main() { int i, k; int n; int a[] = {19, 12, 7, 30, 11, 11, 7, 53, 78, 25, 7}; n= sizeof(a)/sizeof(int) //计算序列中的元素个数 for (k=1;k<n+1;k++){ for(i=0;i<n;i++){ printf(“%d/t”,a[i]); } printf(“\n”); printf(“elem %d=%d\n,k,findkthElem(a,0,n-1,k));//输出序列中第k小的元素 } return 0; }


正确答案:1、i!=j或者i<j
2、a[i]=pivot
3、a[loc]
4、startIdx,loc-1  
5、loc+1,endIdx

第10题:

快速排序算法在排序过程中,在待排序数组中确定一个元素为基准元素,根据基准元素把待排序数组划分成两个部分,前面一部分元素值小于等于基准元素,而后面一部分元素值大于基准元素。然后再分别对前后两个部分进一步进行划分。根据上述描述,快速排序算法采用了 (61) 算法设计策略。已知确定基准元素操作的时间复杂度为,则快速排序算法的最好和最坏情况下的时间复杂度为 (62) 。

A.分治

B.动态规划

C.贪心

D.回溯


正确答案:A
本题考查快速排序算法。快速排序算法是应用最为广泛的排序算法之一。其基本思想是将n个元素划分为两个部分:一部分元素值小于某个数;另一部分元素值大于某个数,该数的位置确定;然后进一步划分前面部分和后面部分。根据该叙述,可以知道,这里采用的是分治算法设计策略。由于已知划分操作的时间复杂度为,不需要合并子问题的答案。对于最好的情况,应该是每次划分都把n个元素划分为大约2个n/2个元素的子数组,此时T(n)=2T(n/2)+解该递归式,可得时间复杂度为。若刚好划分的极度不均衡,即每个划分刚好把n个元素划分为一边0个元素,一边n-l个元素,此时T(n)=T(n/1)+解该递归式,可得时间复杂度为。

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