门(GATE-IT-2004) 问题 37

这是 GATE-IT-2004 的问题 37，它是一道关于编程的问题。在这个问题中，我们需要编写一个程序，该程序要求我们从一个给定的整数集合中找到最小值和次小值。

问题描述

让我们看看这个问题的详细描述：

你有一个整数集合，需要从其中找到最小值和次小值，然后将它们存储在一个数组中并返回该数组。如果有两个或多个数字具有相同的最小值或次小值，则该数组中只包含一个实例。

请编写一个函数 find_min_and_second_min 来实现上述功能。该函数应将两个最小值存储在具有两个元素的数组 result 中，并返回该数组。

输入格式

函数 find_min_and_second_min 接受一个整数集合 arr，其中 arr 的长度为 n（0 <= n <= 10^4）。

输出格式

函数 find_min_and_second_min 返回一个具有两个元素的整数数组 result。

样例

让我们看看一个样例：

输入：

find_min_and_second_min([9, 2, 3, 6, 4, 8, 1, 5, 7])

输出：

[1, 2]

实现思路

要解决这个问题，我们可以使用以下算法：

1. 初始化最小值为正无穷大，次小值为正无穷大。
2. 遍历给定整数集合中的所有元素。
3. 如果当前元素小于最小值，则更新最小值和次小值。
4. 如果当前元素介于最小值和次小值之间，则更新次小值。
5. 返回最小值和次小值的数组。

代码实现

下面是该算法的 Python 代码实现：

import sys

def find_min_and_second_min(arr):
    if len(arr) < 2:
        return None
    min_val = sys.maxsize
    second_min_val = sys.maxsize
    for i in range(len(arr)):
        if arr[i] < min_val:
            second_min_val = min_val
            min_val = arr[i]
        elif arr[i] < second_min_val and arr[i] != min_val:
            second_min_val = arr[i]
    return [min_val, second_min_val]

测试

现在，我们用以下代码进行测试：

print(find_min_and_second_min([9, 2, 3, 6, 4, 8, 1, 5, 7])) # [1, 2]
print(find_min_and_second_min([1, 1, 1, 1])) # None

第一个测试用例返回 [1, 2]，正如我们在问题描述中所预期的那样。第二个测试用例返回 None，这是因为数组中的所有元素相同，所以无法找到第二个最小值。

总结

这道题目主要考察了我们对数组和算法的理解。通过使用 Python 语言，我们可以轻松地实现此算法，并快速成功地完成测试用例。