標題描述:錦標賽
如果要在n個數據中挑選出第一大和第二大的數據(要求輸出數據所在位置和值),使用什麼方法比較的次數最少?我們可以從體育錦標賽中受到啓發。
如圖【1.png】所示,8個選手的錦標賽,先兩兩捉對比拼,淘汰一半。優勝者再兩兩比拼…直到決出第一名。
第一名輸出後,只要對黃色標示的位置重新比賽即可。
下面的代碼實現了這個算法(假設數據中沒有相同值)。
代碼中需要用一個數組來表示圖中的樹(注意,這是個滿二叉樹,不足需要補齊)。它不是存儲數據本身,而是存儲了數據的下標。
第一個數據輸出後,它所在的位置被標識爲-1
代碼
#include<bits/stdc++.h>
//重新決出k號位置,v爲已輸出值
void pk(int* a, int* b, int n, int k, int v)
{
int k1 = k*2 + 1;
int k2 = k1 + 1;
if(k1>=n || k2>=n){
b[k] = -1;
return;
}
if(b[k1]==v)
pk(a,b,n,k1,v);
else
pk(a,b,n,k2,v);
//重新比較
if(b[k1]<0){
if(b[k2]>=0)
b[k] = b[k2];
else
b[k] = -1;
return;
}
if(b[k2]<0){
if(b[k1]>=0)
b[k] = b[k1];
else
b[k] = -1;
return;
}
if(a[b[k1]] > a[b[k2]])
// if(______________________) //填空
b[k] = b[k1];
else
b[k] = b[k2];
}
//對a中數據,輸出最大,次大元素位置和值
void f(int* a, int len)
{
int n = 1;
while(n<len) n *= 2;
int* b = (int*)malloc(sizeof(int*) * (2*n-1));
int i;
for(i=0; i<n; i++){
if(i<len)
b[n-1+i] = i;
else
b[n-1+i] = -1;
}
//從最後一個向前處理
for(i=2*n-1-1; i>0; i-=2){
if(b[i]<0){
if(b[i-1]>=0)
b[(i-1)/2] = b[i-1];
else
b[(i-1)/2] = -1;
}
else{
if(a[b[i]]>a[b[i-1]])
b[(i-1)/2] = b[i];
else
b[(i-1)/2] = b[i-1];
}
}
//輸出樹根
printf("%d : %d\n", b[0], a[b[0]]);
//值等於根元素的需要重新pk
pk(a,b,2*n-1,0,b[0]);
//再次輸出樹根
printf("%d : %d\n", b[0], a[b[0]]);
free(b);
}
int main()
{
int a[] = {54,55,18,16,122,17,30,9,58};
f(a,9);
}