题目描述
输入n个整数,找出其中最小的K个数。例如输入4,5,1,6,2,7,3,8这8个数字,则最小的4个数字是1,2,3,4,。
1.思路一:
最简单的方法是先对数组进行快排,再取前K个数,时间复杂度O(N)
代码一:
class Solution {
public:
vector<int> GetLeastNumbers_Solution(vector<int> input, int k) {
vector<int> res;
if(input.empty()||k>input.size()) return res;
sort(input.begin(),input.end());
for(int i=0;i<k;i++)
res.push_back(input[i]);
return res;
}
};
2.思路二:建立最大堆(make_heap),堆的容量为K,先将前K个数放入堆中,往后循环时和堆顶元素比较,若比堆顶元素小,则去掉堆顶元素,并加入新元素,时间复杂度为O(nlogk)。
代码二:
class Solution {
public:
vector<int> GetLeastNumbers_Solution(vector<int> input, int k) {
int len=input.size();
if(len<=0||k>len) return vector<int>();
vector<int> res(input.begin(),input.begin()+k);
//建堆
make_heap(res.begin(),res.end());
for(int i=k;i<len;i++)
{
if(input[i]<res[0])
{
//先pop,然后在容器中删除
pop_heap(res.begin(),res.end());
res.pop_back();
//先在容器中加入,再push
res.push_back(input[i]);
push_heap(res.begin(),res.end());
}
}
//使其从小到大输出
sort_heap(res.begin(),res.end());
return res;
}
};
3.思路三
使用multiset集合(红黑树)对K个数进行降序排序,每次和数组首元素(当前最大元素)进行比较,对数组进行更新,思路与二相同。时间复杂度为O(nlogk)。
代码三:
class Solution {
public:
vector<int> GetLeastNumbers_Solution(vector<int> input, int k) {
int len=input.size();
if(len<=0||k>len) return vector<int>();
//仿函数中的greater<T>模板,从大到小排序
multiset<int, greater<int> > leastNums;
vector<int>::iterator vec_it=input.begin();
for(;vec_it!=input.end();vec_it++)
{
//将前k个元素插入集合
if(leastNums.size()<k)
leastNums.insert(*vec_it);
else
{
//第一个元素是最大值
multiset<int, greater<int> >::iterator greatest_it=leastNums.begin();
//如果后续元素<第一个元素,删除第一个,加入当前元素
if(*vec_it<*(leastNums.begin()))
{
leastNums.erase(greatest_it);
leastNums.insert(*vec_it);
}
}
}
return vector<int>(leastNums.begin(),leastNums.end());
}
};