信息学奥赛初赛天天练-81-NOIP2015普及组-完善程序-二分答案、二分查找、中位数、二分边界、二分时间复杂度
1 完善程序 (单选题 ,每小题3分,共30分)
中位数 median
给定 n(n为奇数且小于 1000)个整数,整数的范围在 0∼m(0<m<2^31) 之间,请使用二分法求这 n个整数的中位数。所谓中位数,是指将这 n个数排序之后,排在正中间的数。(第五空 2 分,其余 3 分)
01 #include <iostream>
02 using namespace std;
03
04 const int MAXN = 1000;
05 int n, i, lbound, rbound, mid, m, count;
06 int x[MAXN];
07
08 int main()
09 {
10 cin >> n >> m;
11 for (i = 0; i < n; i++)
12 cin >> x[i];
13 lbound = 0;
14 rbound = m;
15 while (①)
16 {
17 mid = (lbound + rbound) / 2;
18 ②;
19 for (i = 0; i < n; i++)
20 if (③)
21 ④;
22 if (count > n / 2)
23 lbound = mid + 1;
24 else
25 ⑤;
26 cout << mid << " " << lbound << " " << rbound << " " << count << endl;
27 }
28 cout << rbound << endl;
29 return (0);
30 }
1 ①处应填( )
2 ②处应填( )
3 ③处应填( )
4 ④处应填( )
5 ⑤处应填( )
2 相关知识点
二分答案
二分答案顾名思义,它用二分的方法枚举答案,并且枚举时判断这个答案是否可行
直接对答案进行枚举查找,接着判断答案是否合法。如果合法,就将答案二分进一步靠近,如果不合法,就接着二分缩小判断。这样就可以大大的减少时间。
二分中有时可以得可行得答案,但不是最大的,继续向右靠近,求出最大值
int ans = 1;
int l = 1,r = 100000;//在1~100000之间的整数枚举
while(l <= r){
int m = l + (r - l) / 2;
if(check(m)){//满足 则进行向右缩小范围 看看有没有更大的
ans = m;//可能多次赋值 最后一定是可能的最大值
l = m + 1;
}else{//不满足缩小边长 向左缩小范围 用更小边长继续尝试
r = m - 1;
}
}
二分找边界
//左闭右闭 while left right 最终left=right+1
while(left<=right) left = mid + 1; right =mid-1;
//左闭右开 while left right 最终left=right
while(left<right) left = mid + 1; right =mid;
//左开右闭 while left right 最终left=right
while(left<right) left=mid; right=mid-1;
//左开右开 while left right 最终left=right-1
while(left+1<right) left=mid; right=mid;
二分查找时间复杂度
二分查找每次都缩小或扩大为原来的一半,所以也是Olog(n)
3 思路分析
1 在0~m范围内,二分枚举,把原来n个数分成2部分
2 统计其中一部分的个数,本题统计大于mid数的个数,计入变量count
3 如果count>n/2 ,即count大于n的一半,向右缩小范围,下次计算让count变小
4 否则 如果count<=n/2 ,向左缩小范围,下次计算让count变大一些
5 上面3和4步骤的目标是让count=n/2,找到最中间的数
1 ①处应填( lbound < rbound )
分析
根据
//左闭右闭 while left right 最终left=right+1
while(left<=right) left = mid + 1; right =mid-1;
//左闭右开 while left right 最终left=right
while(left<right) left = mid + 1; right =mid;
此处依赖第5题
由于lbound = mid + 1; 是左闭区间
由于第5题填rbound=mid; 是右开区间,所以 lbound < rbound
第5题填rbound=mid;的原因,请参考第5题解析
22 if (count > n / 2)
23 lbound = mid + 1;
24 else
25 ⑤;
2 ②处应填( count=0 )
分析
每次二分后,需要重新计算大于mid的数的个数,所以需要先对count初始0
不初始0的话,上次二分的计算结果会对本次产生影响,count值不对
3 ③处应填( x[i]>mid )
分析
循环统计大于mid的数个数,如果x[i]>mid ,count累加,count++
19 for (i = 0; i < n; i++)
20 if (③)
21 ④;
4 ④处应填( count++ )
分析
参考第3填
5 ⑤处应填( rbound )
分析
由于输出结果是rbound,count=n/2在rbound这里赋值
rbound=mid;此时计算出来mid是要找的中位数,如果rbound=mid-1的话,rbound会比实际答案小1
22 if (count > n / 2)
23 lbound = mid + 1;
24 else
25 ⑤;
28 cout << rbound << endl;
作者:newcode 更多资源请关注纽扣编程微信公众号
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