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【编程之美】寻找数组中的最大值和最小值

时间:2016-05-23 00:50:43      阅读:748      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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  数组是最简单的一种数据结构。我们经常碰到的一个基本问题,就是寻找整个数组中最大的数,或者最小的数。这时,我们都会扫描一遍数组,把最大(最小)的数找出来。如果我们需要同时找出最大和最小的数呢?

  对于一个由N个整数组成的数组,需要比较多少次才能把最大和最小的数找出来呢?

分析与解法

解法一:分别求最大和最小值

  可以分别求出数组的最大值和最小值,这样,我们需要比较2N次才能求解。

解法二:分组求解

  (1) 按顺序将数组中相邻的两个数分在同一组;

  (2) 比较同一组的两个数,将大的数放在偶数位上,小的放在奇数位上;

  (3) 最后,从偶数位上求最大值,奇数位上求最小值即可。

  一共需要比较1.5N次。这种办法虽然比较次数变少了,但却破坏了原数组。

解法三:改进的分组

  (1) 用两个变量max和min分别存储当前的最大值和最小值。

  (2) 同一组的两个数比较完之后,不再调整顺序,将其中较大的与当前max比较,较小的与min比较;

  (3) 如此反复,直到遍历完整个数组。

  整个过程比较次数为1.5N次。

解法四:分治策略

  分别求出前后N/2个数的min和max,然后,取较小的min,较大的max即可。

  需要比较的次数为1.5N-2,分析略。

扩展问题

如果需要找出N个数中的第二大数,需要比较多少次呢?是否可以使用类似的分治思想来降低比较的次数呢?

思路一:

  用两个变量分别存最大值max和次大值ans,遍历数组:

  如果arr[i] > max,则更新max=arr[i],ans=max;

  否则如果arr[i] > ans,则更新ans=arr[i];

  否则,不进行更新操作。

  这个方法最多的比较次数为2*N次,最小N次。

思路二:快速选择算法

  寻找第k大的整数问题的一个特例,比较次数的分析似乎有点困难。

【编程之美】寻找数组中的最大值和最小值

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原文地址:http://www.cnblogs.com/xiaoxxmu/p/5518371.html

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