C++程序实现原始顺序查找数组的k个最大元素

本文将介绍使用C++实现原始顺序查找数组的k个最大元素的方法，这种算法效率并不高，但是简单易懂。适用于数据量较小的情况。

算法介绍

此算法基于选择排序，每次在未排序的元素中选择一个最大的元素，将其放置在数组尾部。我们可以使用类似的方法，但是只将数组中的k个最大元素存储在一个数组中。

先创建一个大小为k的新数组，将原始数组中的前k个元素按从大到小的顺序存储在该数组中。然后遍历原始数组中的其余元素，如果该元素大于新数组中所有元素，则将其插入到新数组中，并将最小元素删除。

实现步骤

1. 创建一个大小为k的新数组，并将原始数组中的前k个元素按从大到小的顺序存储在该数组中。
2. 遍历原始数组中剩余的元素，如果该元素大于新数组中的所有元素，则将其插入到新数组中，并将最小元素删除。
3. 返回新数组中的k个最大元素。

代码实现

下面的代码演示了如何实现这个算法。其中k为要查找的最大元素的个数，arr为原始数组。

#include<iostream>
#include<vector>
#include<algorithm>

using namespace std;

vector<int> find_k_largest(int arr[], int n, int k) {
    vector<int> ans(k, 0);
    for (int i = 0; i < k; i++) ans[i] = arr[i];
    sort(ans.begin(), ans.end());

    for (int i = k; i < n; i++) {
        if (arr[i] > ans[0]) {
            ans.erase(ans.begin());
            ans.insert(lower_bound(ans.begin(), ans.end(), arr[i]), arr[i]);
        }
    }
    return ans;
}

int main() {
    int n, k;
    cout << "请输入数组的元素个数和要查找的最大元素的个数：";
    cin >> n >> k;
    int arr[n];
    cout << "请输入数组的元素：";
    for (int i = 0; i < n; i++) cin >> arr[i];

    vector<int> ans = find_k_largest(arr, n, k);
    cout << "数组中的前" << k << "个最大的元素为：";
    for (int i = 0; i < k; i++) cout << ans[i] << " ";
    cout << endl;

    return 0;
}

代码解释：

• 为了方便，使用了STL的vector容器。其中vector ans(k, 0)创建了大小为k的空数组。
• for (int i = 0; i < k; i++) ans[i] = arr[i] 将原始数组中的前k个元素按从大到小的顺序存储在该数组中。
• sort(ans.begin(), ans.end()) 将数组按从小到大的顺序排序。排序后，ans[0]即为新数组中最小的元素。
• ans.erase(ans.begin()); 将最小元素删除，ans.insert(lower_bound(ans.begin(), ans.end(), arr[i]), arr[i])将原始数组中大于ans[0]的元素插入到新数组中。插入时，使用lower_bound在新数组中寻找插入位置，保证新数组也按从大到小的顺序排列。

总结

使用C++实现原始顺序查找数组的k个最大元素的方法很简单，在数据量较小的情况下可以使用。希望本文能对大家了解这种算法有所帮助。