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】

题库2022-08-02  55

问题 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 (low≤i≤high),并使得a[low]、a[low+1]、,..、A[i-1]都小于或等于a,而a[i+1]、a[i+2]、..、a[high]都大于a。函数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。#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=a[j];            while(i<j&&a<=pivot)++i;            a[j]=a;       }         (  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 (startIdx<0 ||endIdx<0 || startIdx > endIdx || k<1 ||k-1>endIdx ||k-1<startIdx)          return-1;    //参数错误     if(startIdx<endIdx){         int loc=partition(a, startIdx, endIdx); //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);           }           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;}

选项

答案

解析 1、i!=j或者i<j2、a=pivot3、a[loc]4、startIdx,loc-1  5、loc+1,endIdx 此题考查排序算法的应用,快速排序的思想是:通过一趟排序将待排序的记录划分为独立的两部分,其中一部分记录的关键字均比另一部分记录的关键字小,然后利用递归再分别对这两部分记录继续进行排序,以达到整个序列有序。一趟排序的具体做法是:设两个变量low和high,初值分别指向序列的第一个和最后一个,通常将第一个记录的关键字设为pivotkey,首先从high所指位置向前搜索,找到第一个关键字小于pivotkey的记录并互相交换,然后从low位置向后搜索,找到第一个大于pivotkey的记录并互相交换,重复这两步直到low=high为止。本题是要找出第K个元素,要求将元素从小到大排序,然后取第K个元素。如数组中的元素是19,12,7,30,11,11,7,53,78,25,7,则第1,2,3个元素都是7,第4,5个元素是11,第6个元素是12,第11个元素是78,本题就是要找出前K个元素中第K个元素,K是不断变化的,K的取值范围是从1到数组长度,第K个元素也是不断变化的。Partition函数是找到基准元素的位置,根据快速排序算法,循环判断的条件是最小值和最大值不相等,即1处应该填i!=j或者i<j,当开始位置和结束位置不相等时则从数组的两端分别向中间扫描。扫描的方法是:依次比较数组的high与基准pivot的大小,如果a[j]>=pivot,则j--,直到遇到第一个pivot>a[j],则停止移动,将a[j]赋值给a,同时依次比较数据的low与基准pivot的大小,如果a<=pivot,则i++,直到遇到第一个pivot<a,则停止移动,将a赋值给a[j],直到i等于j,则完成一次快速排序,此时找到了基准元素的位置,将基准元素移到正确的位置,赋给a,并返回i的值,作为函数partition的结果。FindthElem函数是查找并返回第k小的元素,它实际上是将原来应该在快速排序中递归完成的功能换成了FindthElem函数去完成,形参k用来接收partition函数中的i,第3处上面的if(loc==k-1)判断成立的时候表明此时找到了第k个的元素,所以直接返回数组第loc位置的元素,所以3处填a[loc],第4处,第5处是当没有确定基准元素位置时,重复调用自己,重复调用时要判断k与loc的大小,小于loc时,表明要向前移动,大于loc时,要向后移动,所以处4处填startIdx,loc-1,第5处填loc+1,endIdx。答案是:1)i!=j或者i<j  2)a=pivot  3)a[loc]  4)startIdx,loc-1  5)loc+1,endIdx,整个程序运行结果是:
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