“学习笔记”之《算法导论》----第二部分----排序和顺序统计量----第九章----中位数和顺序统计量

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本人大四即将结束,于2018年12月18日购《算法导论》这本书,慢慢看,第一阶段先主要理解各个章节说的算法都是什么意思,书上的课后习题先不做,用得上什么算法我再详细学习。这是官方课后答案的链接

放在开头:没有好的算法,坏的算法之说,重点是针对不同的情况,针对不同的数据,针对不同的需求,去选择算法,改良算法。我的数学功底不强,太难的公式我看不懂,太高深的思想我理解不了,我主要以应用为主,不以解释数学公式为主。

中位数都熟悉,解释一下什么是顺序统计量。第几个顺序统计量就是第几个小的数,最小值就是第一个顺序统计量,最大值就是第n个顺序统计量(n是数组的元素个数)。以下是通过这两个概念,引出的三种算法。

 找一个数组中的最小值和最大值

听这可能很简单,就是把每个数拿出来比较。每个数跟最小值和最大值比较,然后赋值,但是这样的方法需要2n次比较。

更好的方法是,我们将一对输入元素相互比较,两个两个输入(如果数组的元素个数是奇数,那么就将第一个数当做一对数),然后把较小的与当前最小值比较,较大的与当前最大值进行比较。这样每两个元素需要3次比较。比较的次数就是向下取整1.5n次。

这个方法很容易理解,很不错,值得学习。

找一个数组中第i小的元素,期望时间为线性时间

这个算法是根据第七章的快排算法改进过来的。算法同样涉及递归。不懂的,可以看看我的第七章的博客。

首先是找到这个输入数组的一个主元。主元的性质是,它前面的数都比他小,主元后面的数都比他大,这个主元的位置如果是n/2,那么主元就是第n/2小的数。如果我们要找的i不是n/2,那么我们就递归的接着去找较大的一部分或者较小的一部分数,直到我们所要的主元的下标是i。

找一个数组中第i小的元素,最坏情况为线性时间

这个算法一听就比刚才那个算法好,但是这个算法的思路是我无法理解的,我看后面的注记才知道,这个算法是5位数学家研究出来的,真的难理解。

先是将数组分为n/5组,每组5个元素,剩下的元素n  mod   5个元素为一个组。寻找这几个组中每一组的中位数,然后这n/5个中位数有了,再找出他们几个的中位数,总结来说就是找中位数的中位数x。然后按照x对数组进行划分,如果x下标就是i,那我们直接返回x就行了。如果不是,那么就相应的在高区或者低区,再分n/5组,以此类推,直到某个x的下标就是我们的要的i。

难懂难懂,这思路咋想出来的。

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