线性时间选择算法

1.求给定一乱序数据，找出第k小的数据

#include<iostream>
#include<stdlib.h>
using namespace std;

template<class Type>
void Swap(Type *a,Type *b){
    Type temp;
    temp=*a;
    *a=*b;
    *a=temp;
}
template<class Type>
Type select(Type a[],int L,int R,int k){    
    //计算a[L:R]中第K小元素
    while(true){
        if(L>=R) return a[L];
        int i=L,
            j=L+rand()%(R-L+1);//随机选择的划分基准
        //k=k-j+L-1;
        cout<<"基准:"<<j<<endl;

        //二分法找出第K小的元素
        Swap(&a[i],&a[j]);
        j=R+1;
        Type privot=a[L];
        //以划分基准为轴做元素交换

        while(true){
            while(a[++i]<privot);//把                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    小于划分标准的数放在左边
            while(a[--j]>privot);//把大于划分标准的数放在右边
            if(i>=j) break;
            Swap(&a[i],&a[j]);
        }
        if (j-L+1==k)
           return privot;
        a[L]=a[j];
        a[j]=privot;
        //对子数组重复划分过程
        if (j-L+1<k)
        {
            k=k-j+L-1;
            L=j+1;
        }
        else
            R=j-1;

    }
}
template<class Type>
Type Select(Type a[],int n,int k){
    //计算a[1:n-1]中第K小元素
    //假设a[n]是一个键值无穷大的元素
    if (k<1||k>n){
        cout<<"无解...."<<endl;
        return 0;
    }
    return select(a,0,n-1,k);
}

int main()
{
    int a[100],n,k;
    cout<<"请输入数组的个数:";cin>>n;
    cout<<"您要查找的是第几小的数:";cin>>k;
    cout<<"请输入输入元素"<<endl;
    for (int i=0;i<n;i++)
    {
        cin>>a[i];
    }
    cout<<"第"<<k<<"小的元素:"<<Select(a,n,k)<<endl;
    system("pause");
    return 0;
}

2.求给定一乱序数组，找出排序后第k个位置上的数据（这个跟上面的区别是:例如：5,5,5,5,5  用上面程序求解第3小

   是无解的，用2程序求解，解为5）

#include<iostream> 
using namespace std;
template<class T>
void Swap(T *a,T *b){
    T temp;
    temp=*a;
    *a=*b;
    *b=temp;
}
template<class T>
void select(T a[],int L,int R,int k){
    int F=L,E=R;

    while(true){
        //k=k-1;
        int i=F,j=E;        
        int stand=F+rand()%(E-F+1);
        if(F==E&F==k-F+1){
            cout<<"第"<<k<<"小值为:"<<a[stand];
            break;
        }
         
         //调试
         //cout<<"F:"<<F<<"   E:"<<E<<endl;
         //cout<<"stand:"<<stand<<endl;
        
        Swap(&a[i],&a[stand]);//把基准位置的元素与第一个元素交换
            stand=i;//记录下基准元素次数所在位置 
    
        //调试
        //cout<<"与第一个交换:"; 
        //for(int fi=0;fi<=R;fi++)
        //cout<<a[fi]<<"  ";
        //cout<<endl;
        
        while(true){
            while(a[j]>=a[stand]){//从后往前 
                j--;
            }
            if(i<j){
                //cout<<"j:"<<j<<endl;
                Swap(&a[j],&a[stand]);
                stand=j;
                
                /*
for(int fi=0;fi<=R;fi++)
                   cout<<a[fi]<<"  ";
                cout<<endl;    */            
            }
            else
              break;                
            while(a[i]<=a[stand]){//从前往后 
                i++;
            }
            if(i<j){
                //cout<<"i:"<<i<<endl;
                Swap(&a[i],&a[stand]);
                stand=i;
                
               /*
 for(int fi=0;fi<=R;fi++)
                   cout<<a[fi]<<"  ";
                cout<<endl;*/
            }      
            else
              break;
        }
        //cout<<"交换之后stand:"<<stand<<endl; 
        if(k==stand+1){
            cout<<"第"<<k<<"小值为:"<<a[stand];
            break;
        }           
        if(k>stand+1)
           F=stand+1;
        else
           E=stand-1;
                
    } 
}
int main()
{
    int a[100],n,k;
    cout<<"请输入数组的个数:";cin>>n;
    cout<<"您要查找的是第几小的数:";cin>>k;
    if(n<=0||k-1<0||k-1>n-1){
        cout<<endl<<"无解..."<<endl;
         return 0;
    }
    cout<<"请输入数组元素:";
    for (int i=0;i<n;i++)
    {
        cin>>a[i];
    }
    select(a,0,n-1,k);
    //cout<<"第"<<k<<"小的元素:"<<<<endl;
    system("pause");
    return 0;
}