笔试面试之查找最小的k个数

最新推荐文章于 2024-04-14 12:41:13 发布

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文章标签：面试 numbers iterator less vector

本文介绍了三种有效的算法来找出一组整数中的最小k个数：通过排序、使用小顶堆以及维护一个大小为k的数组。文章还提供了一个具体的C++实现示例，利用STL中的multiset来高效地更新和维护这些最小值。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

输入n个整数，输出其中最小的k个。

例如输入1，2，3，4，5，6，7和8这8个数字，则最小的4个数字为1，2，3和4。

方法一：升序排序，然后找前k个，nlogn

方法二：构造小顶堆，分别调整k次即可，logn+构造消耗

方法三：申请一个大小k的数组，遍历数列，比数组中最大数大则不处理，小则替换最大的那个。n+klogk

其中，在k数组中找最大的用堆来实现，这里用STL中的multiset实现。下面的例程中需要注意原始数列中步

可以有重复值。

#include <set>
#include <vector>
#include <iostream>

using namespace std;

typedef multiset<int, greater<int> >  IntHeap;

///////////////////////////////////////////////////////////////////////
// find k least numbers in a vector
///////////////////////////////////////////////////////////////////////
void FindKLeastNumbers
(
      const vector<int>& data,               // a vector of data
      IntHeap& leastNumbers,                 // k least numbers, output
      unsigned int k
)
{
      leastNumbers.clear();

      if(k == 0 || data.size() < k)
            return;

      vector<int>::const_iterator iter = data.begin();
      for(; iter != data.end(); ++ iter)
      {
            // if less than k numbers was inserted into leastNumbers
            if((leastNumbers.size()) < k)
                  leastNumbers.insert(*iter);

            // leastNumbers contains k numbers and it's full now
            else
            {
                  // first number in leastNumbers is the greatest one
                  IntHeap::iterator iterFirst = leastNumbers.begin();

                  // if is less than the previous greatest number
                  if(*iter < *(leastNumbers.begin()))
                  {
                        // replace the previous greatest number
                        leastNumbers.erase(iterFirst);
                        leastNumbers.insert(*iter);
                  }
            }
      }
}