C語言將數(shù)組中元素的數(shù)排序輸出的相關問題解決
問題描述:輸入一個正整數(shù)數(shù)組,將它們連接起來排成一個數(shù),輸出能排出的所有數(shù)字中最小的一個。例如輸入數(shù)組{32, 321},則輸出這兩個能排成的最小數(shù)字32132。請給出解決問題的算法,并證明該算法。
思路:先將整數(shù)數(shù)組轉為字符串數(shù)組,然后字符串數(shù)組進行排序,最后依次輸出字符串數(shù)組即可。這里注意的是字符串的比較函數(shù)需要重新定義,不是比較a和b,而是比較ab與 ba。如果ab < ba,則a < b;如果ab > ba,則a > b;如果ab = ba,則a = b。比較函數(shù)的定義是本解決方案的關鍵。
證明:為什么這樣排個序就可以了呢?簡單證明一下。根據(jù)算法,如果a < b,那么a排在b前面,否則b排在a前面??衫梅醋C法,假設排成的最小數(shù)字為xxxxxx,并且至少存在一對字符串滿足這個關系:a > b,但是在組成的數(shù)字中a排在b前面。根據(jù)a和b出現(xiàn)的位置,分三種情況考慮:
(1)xxxxab,用ba代替ab可以得到xxxxba,這個數(shù)字是小于xxxxab,與假設矛盾。因此排成的最小數(shù)字中,不存在上述假設的關系。
(2)abxxxx,用ba代替ab可以得到baxxxx,這個數(shù)字是小于abxxxx,與假設矛盾。因此排成的最小數(shù)字中,不存在上述假設的關系。
(3)axxxxb,這一步證明麻煩了一點??梢詫⒅虚g部分看成一個整體ayb,則有ay < ya,yb < by成立。將ay和by表示成10進制數(shù)字形式,則有下述關系式,這里a,y,b的位數(shù)分別為n,m,k。
關系1: ay < ya => a * 10^m + y < y * 10^n + a => a * 10^m - a < y * 10^n - y => a( 10^m - 1)/( 10^n - 1) < y
關系2: yb < by => y * 10^k + b < b * 10^m + y => y * 10^k - y < b * 10^m - b => y < b( 10^m -1)/( 10^k -1)
關系3: a( 10^m - 1)/( 10^n - 1) < y < b( 10^m -1)/( 10^k -1) => a/( 10^n - 1)< b/( 10^k -1) => a*10^k - a < b * 10^n - b =>a*10^k + b < b * 10^n + a => a < b
這與假設a > b矛盾。因此排成的最小數(shù)字中,不存在上述假設的關系。
綜上所述,得出假設不成立,從而得出結論:對于排成的最小數(shù)字,不存在滿足下述關系的一對字符串:a > b,但是在組成的數(shù)字中a出現(xiàn)在b的前面。從而得出算法是正確的。
參考代碼:
//重新定義比較函數(shù)對象 struct compare { bool operator() (const string &src1, const string &src2) { string s1 = src1 + src2; string s2 = src2 + src1; return s1 < s2; //升序排列,如果改為s1 > s2則為逆序排列 } }; //函數(shù)功能 : 把數(shù)組排成最小的數(shù) //函數(shù)參數(shù) : pArray為數(shù)組,num為數(shù)組元素個數(shù) //返回值 : 無 void ComArrayMin(int *pArray, int num) { int i; string *pStrArray = new string[num]; for(i = 0; i < num; i++) //將數(shù)字轉換為字符串 { stringstream stream; stream<<pArray[i]; stream>>pStrArray[i]; } sort(pStrArray, pStrArray + num, compare()); //字符串數(shù)組排序 for(i = 0; i < num; i++) //打印字符串數(shù)組 cout<<pStrArray[i]; cout<<endl; delete [] pStrArray; }
欄 目:C語言
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本文標題:C語言將數(shù)組中元素的數(shù)排序輸出的相關問題解決
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