使用 C++ 查詢陣列中所有元素的排名


在給定的問題中,我們需要對陣列中所有給定的元素進行排名,其中最小的數字具有最小的排名,最大的數字具有最大的排名。我們還需要根據數字的頻率更改其排名,例如 -

Input : 20 30 10
Output : 2.0 3.0 1.0

Input : 10 12 15 12 10 25 12
Output : 1.5, 4.0, 6.0, 4.0, 1.5, 7.0, 4.0

Here the rank of 10 is 1.5 because there are two 10s present in the given array now if we assume they both take different ranks i.e. 1 and 2 and we thus divide it within themselves so their rank becomes 1.5 and 1.5.

Input : 1, 2, 5, 2, 1, 60, 3
Output : 1.5, 3.5, 6.0, 3.5, 1.5, 7.0, 5.0

查詢解決方案的方法

有兩種不同的方法可以找到解決方案,它們是 -

暴力方法

在這種方法中,我們將迴圈,選擇任何特定元素,並確定其排名。

示例

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main() {
   int arr[] = {1, 2, 5, 2, 1, 25, 2}; // given array
   int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); // size of our given array

   float rank[n] = {0}; // our ranking array
   for (int i = 0; i < n; i++) {
      int r = 1; // the number of elements greater than arr[i]
      int s = 1; // the number of elements equal to arr[i]

      for (int j = 0; j < n; j++) {
         if (j != i && arr[j] < arr[i])
            r += 1;
   
         if (j != i && arr[j] == arr[i])
            s += 1;
      }
      rank[i] = r + (float)(s - 1) / (float) 2; // using formula
      //to obtain rank of particular element

   }

   for (int i = 0; i < n; i++) // outputting the ranks
      cout << rank[i] << ' ';

   return 0;
}

輸出

1.5 4 6 4 1.5 7 4

此程式的時間複雜度為 **O(N*N)**,其中 N 是給定陣列的大小;如您所見,我們的時間複雜度不是很好,因此我們將提高其效率以很好地處理更高的約束條件。

高效方法

在這種方法中,我們將建立一個新陣列並對其進行排序,因為陣列現在已排序,我們知道所有具有相同排名的元素將放在一起,因此我們像往常一樣對其進行排名,然後計算特定元素的排名。

示例

#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

int main() {
   int arr[] = {1, 2, 5, 2, 1, 60, 3}; // given array
   int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); // size of our given array
   float rank[n] = {0}; // our ranking array
   int old[n];
   for(int i = 0; i < n; i++)
   old[i] = arr[i];
   sort(arr, arr+n); // sorting the array
   int prev = arr[0];
   int r = 1; // ranks
   int s = 0; // frequency
   int tot = 0; // will stack up all the rank contained by an element
   map<int, float> rrank;

   for (int i = 0; i < n; i++) {
      if(prev == arr[i]) {
         s++;
         tot += r;
      } else {
         float now = 0;
         now = (float)tot/s; // dividing the ranks equally
         rrank[prev] = now;
         prev = arr[i];
         tot = r;
         s = 1;
      }
      r++;
   }
   rrank[arr[n-1]] = (float)tot/s;
   for (int i = 0; i < n; i++) // outputting the ranks
      cout << rrank[old[i]] << " ";

   return 0;
}

輸出

1.5 3.5 6 3.5 1.5 7 5

上述程式碼的解釋

在這種方法中,我們對陣列進行排序,然後從開頭對每個元素進行排名(排名從 1 開始)。現在,如果我們的前一個元素等於我們的當前元素,我們將增加 s 並累加到我們的排名總和中。當我們的元素髮生變化時,我們將排名分配給先前的元素,重新整理 s 和總計,並繼續我們的程式碼。

結論

在本文中,我們解決了一個問題,即查詢陣列中所有元素的排名。我們還學習了此問題的 C++ 程式以及我們解決此問題的完整方法(普通和高效)。我們可以在其他語言(如 C、Java、Python 和其他語言)中編寫相同的程式。

更新於:2021-11-26

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