#include<stdio.h>
#include<time.h>
//选择问题解法 


//打印数组
void print(int *a,int len){
	for(int i=0;i<len;i++){
		printf("%d ",*(a+i)); 
	}
} 
//交换两个数
void swap(int *a,int *b){
	int temp=*a;
	*a=*b;
	*b=temp;
} 

//冒泡
void bubbleSort(int a[],int len){
	//这里可以不用全排完，只需排k个最大就行 O(nk) 
	while((len--)>-1){
		for(int i=0;i<len;i++){
			if(a[i]<a[i+1]){
				swap(&a[i],&a[i+1]);
			}
		}
	}
} 

//快排
int quickSort(int a[],int low,int high){
	//int low=0,high=len-1;
	int pivotkey=a[low];
	while(low<high){
		while(low<high&&a[high]<=pivotkey) --high;
		a[low]=a[high];
		while(low<high&&a[low]>=pivotkey) ++low;
		a[high]=a[low];
	} 
	a[low]=pivotkey;
	//printf("prvotkey%d\n",pivotkey);
	//print(a,high+1);
//	if(low<high){
//		quickSort(a,0,low);
//		quickSort(a,low+1,high);
//	}
	return low;

} 

//快排的递归
void Qsort(int a[],int low,int high){
	if(low<high){
		int temp=quickSort(a,low,high);
		Qsort(a,low,temp);
		Qsort(a,temp+1,high); 
	}
} 

void Qsort2(int a[],int low,int high,int k){
	int temp=quickSort(a,low,high);
	int length=temp-low;
	//printf(" length:%d  temp:%d,k:%d\n",length,temp,k);
	if(length==k||length==k-1){
		return;
	}
	
	
	if(length<(k-1)){
		//在后半段寻找第k-temp-1个数
		Qsort2(a,temp+1,high,k-length-1); 
	}else if(length>(k-1)){
		//在前半段寻找k大个数
		Qsort2(a,0,temp,k); 
	}
}


//堆down
void heapDown(int a[],int q,int len){
	int left=2*q+1;
	int right=2*q+2;
	int max=q,min=q;
	while(left<len){
		//先比较孩子 建小堆 
		if(right<len&&a[left]>a[right]){
			min=right;
		}else{
			min=left;
		}
		if(a[min]<a[q]){
			
		}else{
			min=q;
		} 
		
		if(min!=q){
			swap(&a[q],&a[min]);
			q=min;
			left=2*min+1;
			right=2*min+2;	
		}else{
			break;
		}
		
		//建大堆
//		if(right<len&&a[right]>a[left]){
//			max=right;
//		}else{
//			max=left;	
//		}
//		if(a[max]>a[q]){
//			
//		}else{
//			max=q;
//		}
//		if(max!=q){
//			swap(&a[q],&a[max]);
//			q=max;
//			left=2*max+1;
//			right=2*max+2;
//		}else{
//			break;
//		}
		
	}
	

} 

//建堆
void initHeap(int a[],int len){
	for(int i=len/2-1;i>-1;i--){
		heapDown(a,i,len);
	}
	
}




//堆排
void heapSort(int a[],int len){
	initHeap(a,len);
	//排序
	for(int i=len-1;i>0;i--){
		swap(&a[i],&a[0]);
		heapDown(a,0,i);
	} 
} 

void heapSort2(int a[],int len,int k){
	initHeap(a,k);
	
	for(int i=k;i<len;i++){
		if(a[i]>a[0]){
			swap(&a[i],&a[0]);
			heapDown(a,0,k); 
		}
	}
	//便于打印 
	swap(&a[0],&a[k-1]);
	

}

//选择排序
void selectedSort(int a[],int len,int k){
	for(int i=0;i<k;i++){
		int max=i;
		for(int j=i+1;j<len;j++){
			if(a[j]>a[max]){
				max=j;
			}
		}
		if(i!=max)
		swap(&a[i],&a[max]);
	}
} 


//找到第k大的数
void findK(int a[],int len,int k){
	printf("打印前：");
	print(a,len);
	
	printf("\n");
	clock_t start, finish; 
	 start = clock();  
	//解法一，排序 
	//冒泡 O(n^2) 
	//bubbleSort(a,len); 
	// 用快排	O(nlog2N)
	//Qsort(a,0,len-1);
	//堆排   O(nlog2N)
	//heapSort(a,len); 
	//选择排序  O(nk) 当k比较小，选择排序比较好  但不稳定 
	//selectedSort(a,len,k); 
	//解法二，对快排优化 
	//优化快排，O(nlog2K)
	// Qsort2(a,0,len-1,k);
	 //解法三，对堆排优化
	 heapSort2(a,len,k); 
	 
	 
	 
	//for(int i=0;i<100000000;i++);
	print(a,len);
	printf("第%d大的数为%d\n",k,a[k-1]);
    
	
	double  duration;  
    finish = clock();  
    duration = (double)(finish - start) / CLOCKS_PER_SEC;  
    printf( "%f seconds\n", duration );  
  
	
} 


int main()
{
	int a[]={11,3,15,33,2,5,7,14,15};
	
	findK(a,sizeof(a)/sizeof(int),6);
	

	
	
	
	
}