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关于在指定区间求第k小的数,求高效算法

2013-10-12 
关于在指定区间求第k小的数,求高效率算法给定一个整数数列a[1..n],其中每个元素都不相同,你的程序要能回答

关于在指定区间求第k小的数,求高效率算法
给定一个整数数列a[1..n],其中每个元素都不相同,你的程序要能回答一组格式为Q (i , j , k)的查询,Q(i, j ,k)的意思是“在a[i..j]中第k小的数是多少?” 
例如令 a = {1, 5, 2, 6, 3, 7, 4},查询格式为Q (2 , 5 , 3),数列段a[2..5] = {5, 2, 6, 3},第3小的数是5,所以答案是5。

第一行包括一个正整数n,代表数列的总长度,还有一个数m,代表有m个查询。n、m满足:1≤n≤100 000,1≤m≤5 000。 

第二行有n个数,代表数列的元素,所有数都不相同,而且不会超过10^9 

接下来有m行,每行三个整数i、j、k,代表一次查询,i、j、k满足:1≤i≤j≤n, 1≤k≤j?i+1。 

关于这个问题可能已经讨论了很多次,但是我用快排的变形还是超时,希望能看更高效的算法


[解决办法]
lz搜索一下划分树的资料吧,以前看过,不过我现在也记不太清楚了。
[解决办法]
我是这么理解的,每一次查询就是一次新的,相对于m个查询一直做是比较笨的,但我想不到高级的怎么做,所以我现在只写了一下在n个数中找第k小的数。


//生成测试文件
#include <fstream>
#include <vector>
#include <Windows.h>
#include <algorithm>
#include <iterator>
using namespace std;

void main()
{
srand(GetTickCount());
vector<size_t> nums;
unsigned prenum=0;
ofstream of("testfile.txt", ios_base::out);
for (size_t i = 0 ; i < 10; ++i)
{
prenum += rand() % 3;
nums.push_back(prenum);
}
random_shuffle(nums.begin(), nums.end());

copy(nums.begin(), nums.end(), ostream_iterator<size_t>(of, " "));
}


//读入,查找
#include <vector>
#include <set>
#include <fstream>
#include <iostream>
using namespace std;
#define K 3
void main()
{
vector<size_t>Nums;
ifstream inf("testfile.txt", ifstream::in);
size_t tmp;
inf>>tmp;
while (inf)
{
Nums.push_back(tmp);//读入数字,这个的效率还可以改进,简单,现在不考虑
inf>>tmp;
}

set<size_t,greater<size_t> > last;//存储K个最小值,从大到小排序
for (size_t i = 0 ; i < K ; i++)
{
last.insert(Nums[i]);//先放入K个值
}

for (vector<size_t>::const_iterator p = Nums.begin() + K; p != Nums.end(); ++p)
{
if(*p < *last.begin())
{//当当前数小于树里的最大值时
last.erase(last.begin());
last.insert(*p);
}
}

cout<<*last.begin()<<endl;
}

据我所知,std::set的内部实现使用的是二叉排序树

这只是楼主要求的m次查询中的一次,由于使用C++的程序库较多,而不同程序库实现的效率也差异较大。
[解决办法]
划分树http://baike.baidu.com/view/4199603.htm
[解决办法]
线段树+归并排序+二分查找
[解决办法]
可以参考这个,基本上一致,表达不一样

http://blog.csdn.net/lzy18lzy/article/details/4670406
[解决办法]
上周听了北大的ACM课,讲到线段树,最关键是要离散化
离散化,很重要,凭我自己的理解,可以离散成 L= n/2个线段。
每个单位线段就是(max-min)/L这么宽。
把L个区间插入线段树,结点上存放本段的点的命中数量Count.
最终叶子节点不创建即可。
总体复杂度是O(n)


找到i,j花费Logi +logj,再根据Count很容易得到第K,每次查找都是对数级别的。
就第一次需要线性的。

http://baike.baidu.com/view/670683.htm

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