学习目标
前置知识与环境
先阅读 第 12 章对应小节,并确保本机可使用 C++17。首次运行可执行 make doctor;Windows 未安装 Make 时可在仓库根使用 pnpm 命令。
题目
给定 n 个整数和 0-based 下标 k,求升序排列后下标为 k 的数。
输入格式
第一行 n k,第二行 n 个整数。
输出格式
输出第 k 小的数。
数据范围
1 ≤ n ≤ 5×10^6,0 ≤ k < n,元素在 32 位整数范围内。
样例输入
text
5 1
4 3 2 1 5样例输出
text
2递归契约卡
| 问题 | 本题答案 |
|---|---|
| 子问题契约 | select(left,right,k) 保证返回当前区间按升序排列后全局下标 k 对应的值。 |
| Divide | 以枢轴做 <、=、> 三路划分。 |
| Conquer | 对规模严格更小的子问题递归求解;达到最小规模时直接返回。 |
| Combine | 若 k 落入等于区间直接返回,否则只进入一侧,不需要合并数组。 |
| 终止性检查 | 每次递归都缩短区间、减小规模或把下标映射到更短的一层。 |
WARN易错点
题目的 k 从 0 开始;重复值需要三路划分,否则可能退化或死循环。
复杂度目标
期望时间 O(n),最坏 O(n²);原地额外空间取决于递归深度。
测试设计提示
公开测试共 20 组、每组 5 分,总分 100 分。它们覆盖样例、最小规模、边界值、重复值、负数或极值、典型回归输入和适度压力数据。测试只读取标准输出;调试信息请写到标准错误。
运行与评分
powershell
cd labs/chapter-12/exercise/E-12-07-kth-smallest-quickselect
make run
# 没有 Make 时,在仓库根执行
pnpm lab:run -- labs/chapter-12/exercise/E-12-07-kth-smallest-quickselect
# 作者与 CI 的严格检查
pnpm lab:verify -- labs/chapter-12/exercise/E-12-07-kth-smallest-quickselect完成清单
思考与复盘
- 如果把子问题契约改成另一种区间语义,边界和合并会怎样变化?
- 哪个最小反例最容易暴露「题目的 k 从 0 开始;重复值需要三路划分,否则可能退化或死循环。」?
- 递归调用栈保存了哪些信息?能否安全改写成迭代?
题目来源与课程化说明
核心问题参考 洛谷 P1923。本 Lab 为统一的标准输入/输出环境重新表述题面,并独立编写参考实现与测试数据;不复制第三方题解、代码或隐藏测试。若本地输出合同与原平台不同,以上“输出格式”和“递归契约卡”是本 Lab 的判定依据。