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#include <stdio.h>

// 交换数组中的两个元素
void swap(int* a, int* b) {
    int temp = *a;
    *a = *b;
    *b = temp;
}

// 划分数组并返回基准元素的索引
int partition(int arr[], int low, int high) {
    int pivot = arr[low]; // 选择第一个元素作为基准元素
    int i = low + 1; // 左指针
    int j = high; // 右指针

    while (i <= j) {
        while (i <= j && arr[i] <= pivot)
            i++;
        while (i <= j && arr[j] > pivot)
            j--;

        if (i < j) {
            swap(&arr[i], &arr[j]);
        }
    }

    // 将基准元素放到正确的位置
    swap(&arr[low], &arr[j]);

    return j; // 返回基准元素的索引
}

// 在无序数组中查找第K大元素
int findKthLargest(int arr[], int low, int high, int k) {
    if (low <= high) {
        int pivotIndex = partition(arr, low, high);

        if (pivotIndex == k - 1) {
            return arr[pivotIndex];
        } else if (pivotIndex < k - 1) {
            return findKthLargest(arr, pivotIndex + 1, high, k);
        } else {
            return findKthLargest(arr, low, pivotIndex - 1, k);
        }
    }

    return -1; // 如果未找到，返回-1或其他合适的值
}

int main() {
    int arr[] = {12, 4, 5, 6, 7, 3, 1, 15};
    int size = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    int k = 3; // 要查找的第K大元素的K值

    printf("Original array: ");
    for (int i = 0; i < size; i++)
        printf("%d ", arr[i]);
    printf("\n");

    // 查找第K大元素
    int kthLargest = findKthLargest(arr, 0, size - 1, k);

    if (kthLargest != -1) {
        printf("The %dth largest element is: %d\n", k, kthLargest);
    } else {
        printf("Invalid value of k or array size.\n");
    }

    return 0;
}