Algoritmus rýchleho výberu
Rýchly výber je výberový algoritmus na nájdenie k-teho najmenšieho prvku v neusporiadanom zozname. Súvisí to s rýchle triedenie triediaci algoritmus.
Príklady:
Input: arr[] = {7, 10, 4, 3, 20, 15} k = 3 Output: 7 Input: arr[] = {7, 10, 4, 3, 20, 15} k = 4 Output: 10 Algoritmus je podobný ako pri QuickSort. Rozdiel je v tom, že namiesto opakovania pre obe strany (po nájdení pivotu) sa opakuje iba pre časť, ktorá obsahuje k-tý najmenší prvok. Logika je jednoduchá, ak je index rozdeleného prvku väčší ako k, potom opakujeme ľavú časť. Ak je index rovnaký ako k, našli sme k-tý najmenší prvok a vraciame sa späť. Ak je index menší ako k, potom sa opakujeme pre pravú časť. To znižuje očakávanú zložitosť z O(n log n) na O (n), s najhorším prípadom O(n^2).
function quickSelect(list, left, right, k) if left = right return list[left] Select a pivotIndex between left and right pivotIndex := partition(list, left, right, pivotIndex) if k = pivotIndex return list[k] else if k C++14 // CPP program for implementation of QuickSelect #include using namespace std; // Standard partition process of QuickSort(). // It considers the last element as pivot // and moves all smaller element to left of // it and greater elements to right int partition(int arr[], int l, int r) { int x = arr[r], i = l; for (int j = l; j <= r - 1; j++) { if (arr[j] <= x) { swap(arr[i], arr[j]); i++; } } swap(arr[i], arr[r]); return i; } // This function returns k'th smallest // element in arr[l..r] using QuickSort // based method. ASSUMPTION: ALL ELEMENTS // IN ARR[] ARE DISTINCT int kthSmallest(int arr[], int l, int r, int k) { // If k is smaller than number of // elements in array if (k>0 && k <= r - l + 1) { // Partition the array around last // element and get position of pivot // element in sorted array int index = partition(arr, l, r); // If position is same as k if (index - l == k - 1) return arr[index]; // If position is more, recur // for left subarray if (index - l>k - 1) return kthSmallest(arr, l, index - 1, k); // Else sa opakuje pre pravé podpole return kthSmallest(arr, index + 1, r, k - index + l - 1); } // Ak je k väčšie ako počet // prvkov v poli, vráti INT_MAX; } // Program ovládača na testovanie vyššie uvedených metód int main() { int arr[] = { 10, 4, 5, 8, 6, 11, 26 }; int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); int k = 3; cout < < 'K-th smallest element is ' < < kthSmallest(arr, 0, n - 1, k); return 0; } Java // Java program of Quick Select import java.util.Arrays; class GFG { // partition function similar to quick sort // Considers last element as pivot and adds // elements with less value to the left and // high value to the right and also changes // the pivot position to its respective position // in the final array. public static int partition(int[] arr, int low, int high) { int pivot = arr[high], pivotloc = low; for (int i = low; i <= high; i++) { // inserting elements of less value // to the left of the pivot location if (arr[i] int temp = arr[i]; arr[i] = arr[pivotloc]; arr[pivotloc] = temp; pivotloc++; } } // swapping pivot to the final pivot location int temp = arr[high]; arr[high] = arr[pivotloc]; arr[pivotloc] = temp; return pivotloc; } // finds the kth position (of the sorted array) // in a given unsorted array i.e this function // can be used to find both kth largest and // kth smallest element in the array. // ASSUMPTION: all elements in arr[] are distinct public static int kthSmallest(int[] arr, int low, int high, int k) { // find the partition int partition = partition(arr, low, high); // if partition value is equal to the kth position, // return value at k. if (partition == k - 1) return arr[partition]; // if partition value is less than kth position, // search right side of the array. else if (partition 1) return kthSmallest(arr, partition + 1, high, k); // if partition value is more than kth position, // search left side of the array. else return kthSmallest(arr, low, partition - 1, k); } // Driver Code public static void main(String[] args) { int[] array = new int[] { 10, 4, 5, 8, 6, 11, 26 }; int[] arraycopy = new int[] { 10, 4, 5, 8, 6, 11, 26 }; int kPosition = 3; int length = array.length; if (kPosition>dlzka) { System.out.println('Index mimo hranice'); } else { // nájdenie k-tej najmenšej hodnoty System.out.println( 'K-tý najmenší prvok v poli : ' + kthSmallest(copy poľa, 0, dĺžka - 1, kPosition)); } } } // Tento kód prispel Saiteja Pamulapati Python3 # Python3 program rýchleho výberu # Štandardný proces oddielov QuickSort(). # Posledný prvok považuje za pivot # a presunie všetky menšie prvky doľava od # a väčšie prvky doprava def partition (arr, l, r): x = arr[r] i = l pre j v rozsahu (l, r): ak arr[j] <= x: arr[i], arr[j] = arr[j], arr[i] i += 1 arr[i], arr[r] = arr[r], arr[i] return i # finds the kth position (of the sorted array) # in a given unsorted array i.e this function # can be used to find both kth largest and # kth smallest element in the array. # ASSUMPTION: all elements in arr[] are distinct def kthSmallest(arr, l, r, k): # if k is smaller than number of # elements in array if (k>0 a k <= r - l + 1): # Partition the array around last # element and get position of pivot # element in sorted array index = partition(arr, l, r) # if position is same as k if (index - l == k - 1): return arr[index] # If position is more, recur # for left subarray if (index - l>k - 1): return kthSmallest(arr, l, index - 1, k) # Inak opakovať pre pravé podpole return kthSmallest(arr, index + 1, r, k - index + l - 1) print('Index out of viazané') # Kód vodiča arr = [ 10, 4, 5, 8, 6, 11, 26 ] n = len(arr) k = 3 print('K-tý najmenší prvok je ', koniec = ' ') print(kthSmallest(arr, 0, n - 1, k)) # Tento kód prispel Muskan Kalra. C# // C# program rýchleho výberu pomocou systému; class GFG { // funkcia rozdelenia podobná rýchlemu zoradeniu // Posledný prvok považuje za pivot a pridáva // prvky s menšou hodnotou doľava a // vysokou hodnotou doprava a tiež mení // polohu pivota na príslušnú pozíciu / / v poli len na čítanie. static int partitions(int []arr,int low, int high) { int pivot = arr[high], pivotloc = low, temp; pre (int i = nízke; i <= high; i++) { // inserting elements of less value // to the left of the pivot location if(arr[i] { temp = arr[i]; arr[i] = arr[pivotloc]; arr[pivotloc] = temp; pivotloc++; } } // swapping pivot to the readonly pivot location temp = arr[high]; arr[high] = arr[pivotloc]; arr[pivotloc] = temp; return pivotloc; } // finds the kth position (of the sorted array) // in a given unsorted array i.e this function // can be used to find both kth largest and // kth smallest element in the array. // ASSUMPTION: all elements in []arr are distinct static int kthSmallest(int[] arr, int low, int high, int k) { // find the partition int partition = partitions(arr,low,high); // if partition value is equal to the kth position, // return value at k. if(partition == k) return arr[partition]; // if partition value is less than kth position, // search right side of the array. else if(partition return kthSmallest(arr, partition + 1, high, k ); // if partition value is more than kth position, // search left side of the array. else return kthSmallest(arr, low, partition - 1, k ); } // Driver Code public static void Main(String[] args) { int[] array = {10, 4, 5, 8, 6, 11, 26}; int[] arraycopy = {10, 4, 5, 8, 6, 11, 26}; int kPosition = 3; int length = array.Length; if(kPosition>dĺžka) { Console.WriteLine('Index mimo hranice'); } else { // nájdenie k-tej najmenšej hodnoty Console.WriteLine('K-tý najmenší prvok v poli : ' + kthSmallest(copy, 0, dĺžka - 1, kPosition - 1)); } } } // Tento kód prispel 29AjayKumar Javascript // Javascriptový program Quick Select // funkcia rozdelenia podobná rýchlemu triedeniu // Posledný prvok považuje za pivot a pridáva // prvky s menšou hodnotou doľava a // vysokou hodnotou doprava a tiež zmení // polohu pivota na príslušnú pozíciu // v konečnom poli. function _partition(arr, low, high) { nech pivot = arr[high], pivotloc = low; pre (nech i = nízke; i <= high; i++) { // inserting elements of less value // to the left of the pivot location if (arr[i] { let temp = arr[i]; arr[i] = arr[pivotloc]; arr[pivotloc] = temp; pivotloc++; } } // swapping pivot to the final pivot location let temp = arr[high]; arr[high] = arr[pivotloc]; arr[pivotloc] = temp; return pivotloc; } // finds the kth position (of the sorted array) // in a given unsorted array i.e this function // can be used to find both kth largest and // kth smallest element in the array. // ASSUMPTION: all elements in arr[] are distinct function kthSmallest(arr, low, high, k) { // find the partition let partition = _partition(arr, low, high); // if partition value is equal to the kth position, // return value at k. if (partition == k - 1) return arr[partition]; // if partition value is less than kth position, // search right side of the array. else if (partition return kthSmallest(arr, partition + 1, high, k); // if partition value is more than kth position, // search left side of the array. else return kthSmallest(arr, low, partition - 1, k); } // Driver Code let array = [ 10, 4, 5, 8, 6, 11, 26]; let arraycopy = [10, 4, 5, 8, 6, 11, 26 ]; let kPosition = 3; let length = array.length; if (kPosition>dĺžka) { document.write('Index mimo hranice '); } else { // nájdenie k-tej najmenšej hodnoty document.write( 'K-tý najmenší prvok v poli : ' + kthSmallest(kopíria poľa, 0, dĺžka - 1, kPozícia)+' '); } // Tento kód prispel rag2127 Výstup: K-tý najmenší prvok má 6 dôležitých bodov: Podobne ako quicksort je v praxi rýchly, ale má slabý výkon v najhoršom prípade. Používa sa v Proces partície je rovnaký ako QuickSort, líši sa len rekurzívny kód. Existuje algoritmus, ktorý nájde k-tý najmenší prvok v O(n) v najhoršom prípade, ale QuickSelect funguje v priemere lepšie. Súvisiaca funkcia C++: std::nth_element v C++