PAT/PATBasic/1045.c

/**
 * 1045. 快速排序(25)
 * 
 * 著名的快速排序算法里有一个经典的划分过程：我们通常采用某种方法取一个元素作为主元，
 * 通过交换，把比主元小的元素放到它的左边，比主元大的元素放到它的右边。 给定划分后的
 * N个互不相同的正整数的排列，请问有多少个元素可能是划分前选取的主元？
 * 
 * 例如给定N = 5, 排列是1、3、2、4、5。则：
 * 
 * 1的左边没有元素，右边的元素都比它大，所以它可能是主元；
 * 尽管3的左边元素都比它小，但是它右边的2它小，所以它不能是主元；
 * 尽管2的右边元素都比它大，但其左边的3比它大，所以它不能是主元；
 * 类似原因，4和5都可能是主元。
 * 因此，有3个元素可能是主元。
 * 
 * 输入格式：
 * 
 * 输入在第1行中给出一个正整数N（<= 105）； 第2行是空格分隔的N个不同的正整数，每个数
 * 不超过109。
 * 
 * 输出格式：
 * 
 * 在第1行中输出有可能是主元的元素个数；在第2行中按递增顺序输出这些元素，其间以1个空
 * 格分隔，行末不得有多余空格。
 * 
 * 输入样例：
 * 5
 * 1 3 2 4 5
 * 输出样例：
 * 3
 * 1 4 5
 */

#include <stdio.h>

int main()
{
    int N, count = 0;
    int array[100000], lmax[100000], rmin[100000];
    
    scanf("%d", &N);
    for(int i = 0; i < N; i++) scanf("%d", array + i);
    
    /* Find the largest on one's left and the smallest on the right */
    for(int i = 0, max = i; i < N; i++)
        lmax[i] = array[i] >= array[max] ? array[max = i] : array[max];
    for(int i = N - 1, min = i; i >= 0; i--)
        rmin[i] = array[i] <= array[min] ? array[min = i] : array[min];
    
    /* A element is the largest on its left and the smallest on its right, 
     * it is probably a pivot */
    for(int i = 0; i < N; i++)
    {
        if(array[i] == lmax[i] && array[i] == rmin[i])
            count++;
        else
            array[i] = 0;
    }

    printf("%d\n", count);
    for(int i = 0; i < N && count; i++) if(array[i])
        printf("%d%c", array[i], --count ? ' ' : '\0');
    printf("\n");
    
    return 0;
}