【算法概论】分治算法:求主元素

微笑、不失礼 提交于 2019-12-02 20:28:09

时间复杂度:O(n*logn)

将数组A划分成两个数组A1和A2,各含有A中的一半元素。考虑以下的问题:如果知道了A1和A2中各自的主元素,是否会对找出A中的主元素有所帮助? → 分治法

/*
找数组的主元素(主元素的重复次数超过数组大小的一半)。
先将数组划分成两个数组A1和A2,找它们各自的主元素。
*/

#include <iostream>
#include <limits.h>

using namespace std;

int Partition(int data[], int head, int tail);

int main()
{
	int data[10] = { 5, 5, 3, 4, 4, 4, 4, 5, 5 };
	int data[10] = { 5, 5, 5, 3, 4, 4, 5, 5, 4 };

	if (Partition(data, 0, 9) != INT_MAX)
	{
		cout << Partition(data, 0, 9) << endl;
	}
	else
	{
		cout << "该数组没有主元素" << endl;
	}

	return 0;
}

int Partition(int data[], int head, int tail)
{
	//划分到子数组只有一个元素,返回该元素
	if (head == tail)
	{
		return data[head];
	}

	int mid = (head + tail) / 2;

	int num1 = Partition(data, head, mid);
	int num2 = Partition(data, mid + 1, tail);

	if (num1 == num2)
	{
		//两个子数组的主元素不存在,则原数组也不存在主元素
		//两个子数组的主元素存在相等,则原数组的主元素一定为子数组的主元素
		return num1;
	}
	else
	{
		//子数组的主元素都存在但不相等,检查它们在原数组中是否是主元素
		int cnt1 = 0, cnt2 = 0;
		for (int i = head; i <= tail; ++i)
		{
			if (data[i] == num1)
			{
				++cnt1;
			}
			if (data[i] == num2)
			{
				++cnt2;
			}
		}

		if (cnt1 > (tail - head + 1) / 2)
		{
			return num1;
		}
		else if (cnt2 > (tail - head + 1) / 2)
		{
			return num2;
		}
		else
		{
			return INT_MAX;
		}
	}
}

 

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