C语言丨如何查找数组中的最大值或者最小值？图文详解

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程序中，我们经常使用数组（列表）存储给定的线性序列（例如 {1,2,3,4}），那么如何查找数组（序列）中的最大值或者最小值呢？

查找数组（序列）中最大值或最小值的算法有很多，接下来我们以 {3,7,2,1} 序列为例讲解两种查找最值的算法，一种是普通算法，另一种是借助分治算法解决。

普通算法

普通算法的解决思路是：创建两个变量 max 和 min 分别记录数组中的最大值和最小值，它们的初始值都是数组中的第一个数字。

从第 2 个数字开始遍历数组，每遇到一个比 max 大的数字，就将它存储到 max 变量中；每遇到一个比 min 小的数字，就将它存储到 min 变量中。直到遍历完整个数组，max 记录的就是数组中的最大值，min 记录的就是数组中的最小值。

下面的动画，演示了找最大值的过程：

数组中找最大值的过程

找最小值的过程和上图类似，这里不再给出具体的动画演示。

如下是普通算法对应的伪代码：

代码语言：javascript

AI代码解释

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输入 num[1...n] // 输入 n 个数字 max <- num[1] // 将第 1 个数字赋值给 max（表示最大值） min <- num[1] // 将第 1 个数字赋值给 min（表示最小值） for i <- 2 to n: // 从第 2 个数字开始遍历 if num[i] > max: // 如果 max 小于遍历到的数字，则更新 max 的值 max <- num[i] if num[i] < min: // 如果 min 小于遍历到的数字，则更新 min 的值 min <- num[i] Print max , min // 输出 max 和 min 的值

实现过程非常简单，感兴趣的读者可以自行阅读源码。

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分治算法

下图展示了用分治算法查找 {3, 7, 2, 1} 中最大值的实现过程：

分治算法找最大值

分治算法的实现思路是：不断地等分数组中的元素，直至各个分组中元素的个数 ≤2。由于每个分组内的元素最多有 2 个，很容易就可以找出其中的最值（最大值或最小值），然后这些最值再进行两两比较，最终找到的最值就是整个数组中的最值。

上图所示，借助“分而治之”的思想，我们将“找 {3, 7, 2, 1} 中最值”的问题转换成了：先找出 {3 , 7]、[2 , 1} 中各自的最值，找出的最值再进行两两比较，最终就可以找到整个数组中的最值。

如下是分治算法求数组中最大值的伪代码：

代码语言：javascript

AI代码解释

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输入 arr[1...n] // 输入 n 个数字 arr_max(x , y) : // 设计一个递归函数，[x , y] 用来限定查找最大数的范围 if y-x ≤ 1 : // 如果 y-x 的值小于等于 1，则比较 arr[x] 和 arr[y] 的值，大的就是最大值 return max(arr[x] , arr[y]) else : // 将 [x , y] 区域划分为 [x , ⌊(x+y)/2⌋ ] 和 [ ⌊(x+y)/2+1⌋ , y] 两个区域，求出两个区域内各自的最大值 max1 = arr_max(x , ⌊(x+y)/2⌋ ) max2 = arr_max( ⌊(x+y)/2+1⌋ , y) return max(max1 , max2) // 比较两个区域的最大值，最终找出 [x , y] 中的最大值

分治算法实现“求数组中最大值”的 C 语言程序如下：

代码语言：javascript

AI代码解释

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#include <stdio.h> //自定义函数，其中 [left,right] 表示 arr 数组中查找最大值的范围 int get_max(int* arr, int left, int right) { int max_left = 0, max_right = 0, middle = 0; //如果数组不存在 if (arr == NULL) { return -1; } //如果查找范围中仅有一个数字 if (right - left == 0) { return arr[left]; } //如果查找范围中有 2 个数字，直接比较即可 if (right - left <= 1) { if (arr[left] >= arr[right]) { return arr[left]; } return arr[right]; } //等量划分成 2 个区域 middle = (right - left) / 2 + left; //得到左侧区域中的最大值 max_left = get_max(arr, left, middle); //得到右侧区域中的最大值 max_right = get_max(arr, middle + 1, right); //比较左、右两侧的最大值，找到 [left,right] 整个区域的最大值 if (max_left >= max_right) { return max_left; } else { return max_right; } } int main() { int arr[4] = { 3,7,2,1 }; int max = get_max(arr, 0, 3); printf("最大值：%d", max); return 0; }

以上程序的输出结果均为： 最大值：7

您可以根据伪代码和给出的找数组中最大值的程序，自行编写出找数组中最小值的程序，这里不再过多赘述。

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原始发表：2022-04-25，如有侵权请联系 [email protected] 删除

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