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#include <stdio.h>

void swap(int* a, int* b) {
    int temp = *a;
    *a = *b;
    *b = temp;
}

// 将数组分割成两部分，返回基准元素的索引
int partition(int arr[], int low, int high) {
    int pivot = arr[high];  // 选择最右边的元素作为基准
    int i = low - 1;  // 初始化较小元素的索引

    for (int j = low; j < high; j++) {
        // 如果当前元素小于或等于基准元素，则将其交换到左边
        if (arr[j] <= pivot) {
            i++;
            swap(&arr[i], &arr[j]);
        }
    }

    swap(&arr[i + 1], &arr[high]);
    return i + 1;
}

// 在无序数组中查找第K大元素
int quickSelect(int arr[], int low, int high, int k) {
    if (low <= high) {
        // 获取基准元素的索引
        int pivotIndex = partition(arr, low, high);

        // 如果基准的位置正好是第K大元素的位置，返回基准元素
        if (pivotIndex == k - 1) {
            return arr[pivotIndex];
        }
        // 如果基准的位置大于K，递归在左侧寻找
        else if (pivotIndex > k - 1) {
            return quickSelect(arr, low, pivotIndex - 1, k);
        }
        // 如果基准的位置小于K，递归在右侧寻找
        else {
            return quickSelect(arr, pivotIndex + 1, high, k);
        }
    }
    return -1; // 如果数组为空或K不在有效范围内，返回-1表示未找到
}

int main() {
    int arr[] = {6, 4, 3, 2, 1};
    int arrSize = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    int k = 4; 

    printf("原始数组: ");
    for (int i = 0; i < arrSize; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    printf("\n");

    int result = quickSelect(arr, 0, arrSize - 1, k);

    if (result != -1) {
        printf("数组中第%d大的元素是: %d\n", k, result);
    } else {
        printf("无效的K值\n");
    }

    return 0;
}