C语言实现相邻名次成绩最大差异计算:O(n)时间复杂度

问题描述:

有时,我们会关心相邻名次间成绩的差异,比如冠军与亚军差多少,第四名与第五名差多少等等。编写函数,计算模拟的成绩数组(均为非负整数,但是是无序的)中相邻的名次间成绩的最大差异(指按从高到低排序后,前一名较后一名相差的最大值)。显然,排序后再统计是一种方法,我们对时间效率有一定的要求:你能否在O(n)的时间和空间复杂度下完成该任务?你可以认为,数据数量少于2个时,差异认为是0。

代码实现:

int fun(int D[], int N) {
    if (N < 2) {
        return 0;
    }
    
    int maxDiff = 0;
    int maxScore = D[0];
    
    for (int i = 1; i < N; i++) {
        if (D[i] > maxScore) {
            maxScore = D[i];
        } else {
            int diff = maxScore - D[i];
            if (diff > maxDiff) {
                maxDiff = diff;
            }
        }
    }
    
    return maxDiff;
}

代码解释:

  1. 函数定义:

    int fun(int D[], int N) {
        ...
    }
    

    函数 fun 接受一个整数数组 D 和数组长度 N 作为参数,并返回相邻名次成绩的最大差异。

  2. 边界条件处理:

    if (N < 2) {
        return 0;
    }
    

    当数组长度小于 2 时,直接返回 0,因为此时没有相邻名次。

  3. 初始化:

    int maxDiff = 0;
    int maxScore = D[0];
    

    maxDiff 用于存储最大差异,初始化为 0。maxScore 用于存储当前遍历到的最大成绩,初始化为数组第一个元素 D[0]

  4. 遍历数组:

    for (int i = 1; i < N; i++) {
        ...
    }
    

    循环遍历数组 D,从第二个元素开始(索引为 1)。

  5. 更新最大成绩:

    if (D[i] > maxScore) {
        maxScore = D[i];
    }
    

    如果当前遍历到的元素 D[i] 大于 maxScore,则更新 maxScore

  6. 计算差异并更新最大差异:

    else {
        int diff = maxScore - D[i];
        if (diff > maxDiff) {
            maxDiff = diff;
        }
    }
    

    如果当前元素 D[i] 不大于 maxScore,则计算当前元素与 maxScore 的差异 diff。如果 diff 大于 maxDiff,则更新 maxDiff

  7. 返回结果:

    return maxDiff;
    

    最终返回 maxDiff,即相邻名次成绩的最大差异。

算法分析:

该算法仅遍历一次数组,时间复杂度为 O(n)。此外,算法仅使用了一些常数空间,空间复杂度为 O(1)。

示例:

输入:

5
2 6 8 3 15

输出:

7

解释:

函数计算并返回有序化后,相邻的两名间最大的差异(第一名15,第二名8,差最大为7)。

总结:

本程序通过高效的算法实现了在 O(n) 时间复杂度内计算相邻名次成绩最大差异的功能,并提供了详细的代码实现和解

C语言实现相邻名次成绩最大差异计算:O(n)时间复杂度

原文地址: https://www.cveoy.top/t/topic/hu9o 著作权归作者所有。请勿转载和采集!

免费AI点我,无需注册和登录