非基於比較的排序演算法例題

2021-09-24 16:33:50 字數 1581 閱讀 1097

題目:

給定乙個陣列,求如果排序之後,相鄰兩數的最大差值,要求時間複雜度o(n),且要求不能用非基於比較的排序。

例:[3,1,6,2,7]排序後得到[1,2,3,6,7],並且相鄰兩數的最大差值是3(元素3和元素6的差值)。

解決思路:

利用到桶的思想,陣列有n個數,定義n+1個桶,遍歷陣列找到最小值和最大值,放在桶的前後兩端。然後min-max範圍之間的數,分成n+1份,元素屬於哪個範圍,就放到哪個桶內。例子:設陣列長度為9,最小值是0,最大值是99!則需要準備10個桶,0放在0號桶,99放在9號桶。則0-99範圍的數分成10份,即0-9、10-19、......、90-99這10個區間,也就是10個桶。所以元素屬於哪個範圍,就放到哪個桶內。

因為首尾兩個桶必不為空,則中間至少有乙個空桶。則排序後的相鄰兩個數既可能來自同乙個桶,也可能來自不同桶。則依據該空桶,找到該空桶左邊最近的非空桶和右邊最近的非空桶,此時左邊非空桶中的最大值和右邊非空桶中的最小值,在排序後絕對是相鄰的,而此時這兩個極值的差值又絕對比桶的範圍要大,也就是說肯定比乙個桶內的兩個元素差值大。所以說,最大差值只能來自不同的桶內元素。因此只需要統計每個桶內的最小值和最大值即可,不用記錄進入桶內的每乙個元素。但是,需要注意的是,空桶兩側的非空桶差值不一定就是最大的差值。比如:桶10-19內只有值為19的元素,桶20-29為空,桶30-39內只有值為30的元素,桶40-49內只有值為49的元素,此時很明顯最大差值不來自於空桶兩邊的非空桶。故在遍歷桶的時候,遇到空桶的時候,就跳過;如果是非空桶,就尋找下乙個非空桶,記錄其差值,並與最大差值進行比較,遍歷完即可。

**實現:

package com.gxu.dawnlab_algorithm1$2;

/** * 給定乙個陣列,求如果排序之後,相鄰兩數的最大差值,要求時間複雜度o(n),且要求不能用非基於比較的排序。

* @author junbin

* * 2023年4月12日

*/public class maxgap

int len = arr.length;

int min = integer.max_value;

int max = integer.min_value;

for (int i = 0; i < arr.length; i++)

if(min == max)

boolean hasnum = new boolean[len+1];

int maxs = new int[len+1];

int mins = new int[len+1];

int bid = 0; //幾號桶

//分桶並對比

for (int i = 0; i < len; i++)

int res = 0;//最終結果

int lastmax = maxs[0];//距離當前桶左邊最近的非空桶

for(int i = 1;i} return res;

}public static int bucket(int num,int len,int min,int max)

}

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