从一个序列中获取前K大的数的一种方法

这个方法是利用快速排序的。在快速排序中，得到中间元素（pivot）之后，比较中间元素之前的元素个数和K的大小关系，从而确定后面该往哪个方向继续递归。如果中间元素前面的元素个数等于K，那就停止递归过程；如果中间元素前面元素个数小于K，那就再中间元素后面进行递归；否则就往中间元素前面进行递归。这样最终得到的是没有排序的前K大的元素，这样再对前K个元素进行一次真正的快速排序。这样就能得到排好序的前K大元素。我随机生成了一个100000个整型数据的文件进行测试，求前10000个元素。这样做用了0.984s，然后如果直接用快速排序对整个序列进行快速排序，再取前100个的话，用了1.05。这在某种程度上优化了这个问题。

#include<iostream>
#include<string>
#include<queue>
#include<algorithm>
#include<cstdio>
#include<vector>
#include<ctime>
using namespace std;
template<typename elem>
class Quicksort
{
	inline int static partition(elem a[],int l,int r,elem& pivot)
	{
		do
		{
			while(a[++l]<pivot) ;
			while(l<r&&pivot<a[--r]);
			swap(a[l],a[r]);
		}while(l<r);
		return l;
	}
public:
	static void sort(elem a[],int i,int j)//
	{
		if(i>=j) return;
		int pivotindex=(i+j)/2;//get the pivot
		swap(a[pivotindex],a[j]);//swap the pivot with the last one of the array
		int k=partition(a,i-1,j,a[j]);//get the correct index of the pivot after partition
		swap(a[k],a[j]);
		sort(a,i,k-1);//recursion
		sort(a,k+1,j);//recursion
	}
	static void TopN(elem a[],int i,int j,int n)//get the top N from a[i],...,a[j]
        {
 		 if(i>=j) return ;
  		int pivotindex=(i+j)/2;
  		swap(a[pivotindex],a[j]);
  		int k=partition(a,i-1,j,a[j]);
  		swap(a[k],a[j]);
  		int tem=k-i;
 		 if(tem==n||tem==n-1) return ;
  		else if(tem<n-1)TopN(a,k+1,j,n-tem-1);
  		else if(tem>n) TopN(a,i,k-1,n);
 	}
};
int a[100005];
int main()
{
 
	clock_t start=clock();
 	freopen("rand.txt","r",stdin);
 	for(int i=0;i<100000;i++) scanf("%d",&a[i]);
 	Quicksort<int>::TopN(a,0,99999,10000);
 	Quicksort<int>::sort(a,0,9999);
 	for(int i=0;i<9999;i++) printf("%d ",a[i]);
 	printf("\n");
 	cout<<"time used:"<<(double)(clock()-start)/CLOCKS_PER_SEC<<"s"<<endl;
}