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📅  最后修改于: 2023-12-03 15:27:23.741000             🧑  作者: Mango

第 k1 个和第 k2 个最小元素之间的所有元素的总和

有时候我们需要针对一些数据进行一些统计和计算,而这些数据往往会存在最小值、最大值等特殊数据。在一些场景下,我们需要计算第k1个和第k2个最小元素之间的所有元素的总和,本文就将为大家介绍如何在程序中实现这个功能。

算法思路

我们可以使用快速选择算法 (quickselect) 来确定第k1和第k2小的元素的值,然后遍历整个数组累加当前范围内的所有元素即可。

下面是具体的算法步骤:

  1. 使用快速选择算法 (quickselect) 找到第k1个最小值和第k2个最小值。
  2. 遍历整个数组,如果当前元素的值在第k1和第k2个最小值之间,则将其加入到结果sum中。
  3. 返回sum即为答案。
代码实现

下面是Python的示例代码:

def partial_sum_between_k1_k2(arr, k1, k2):
    # 利用快速选择算法求解第k1和第k2小的元素
    def quick_select(l, r, k):
        if l == r:
            return arr[l]
        pivot = arr[r]
        i, j = l - 1, l
        for j in range(l, r):
            if arr[j] < pivot:
                i += 1
                arr[i], arr[j] = arr[j], arr[i]
        i += 1
        arr[i], arr[r] = arr[r], arr[i]
        if i - l + 1 == k:
            return arr[i]
        elif i - l + 1 < k:
            return quick_select(i + 1, r, k - (i - l + 1))
        else:
            return quick_select(l, i - 1, k)

    # 找到第k1和第k2小的值
    k1_val = quick_select(0, len(arr) - 1, k1)
    k2_val = quick_select(0, len(arr) - 1, k2)

    # 遍历整个数组并求和
    sum = 0
    for i in range(len(arr)):
        if arr[i] >= k1_val and arr[i] <= k2_val:
            sum += arr[i]
    return sum
测试样例

为了验证代码的正确性,我们可以使用以下测试样例进行测试:

assert partial_sum_between_k1_k2([1, 2, 3, 4, 5], 1, 3) == 9
assert partial_sum_between_k1_k2([1, 1, 2, 2, 3, 3, 4, 4, 5, 5], 4, 6) == 9
assert partial_sum_between_k1_k2([1, 1, 1, 1, 1], 1, 5) == 0
总结

本文介绍了如何使用快速选择算法和遍历数组的方式计算第k1和第k2小的元素之间的所有元素的总和。这个算法在一些数据统计和计算场景中会比较常见,建议大家学习并理解其实现原理。