leetcode解题之最小的k个数

输入整数数组 arr ，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。

示例 1：

输入：arr = [3,2,1], k = 2
输出：[1,2] 或者 [2,1]
示例 2：

输入：arr = [0,1,2,1], k = 1
输出：[0]
 

限制：

0 <= k <= arr.length <= 10000
0 <= arr[i] <= 10000

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/zui-xiao-de-kge-shu-lcof/
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一、最直接的思路是先排序，然后去前k个值

class Solution {
    public int[] getLeastNumbers(int[] arr, int k) {
        int[] ans = new int[k];
        Arrays.sort(arr);
        for(int i=0;i<k;i++){
            ans[i]=arr[i];
        }
        return ans;
    }
}

二、是有有序队列

class Solution {
    public int[] getLeastNumbers(int[] arr, int k) {
        Queue<Integer> priorityQueue = new PriorityQueue<Integer>((v1,v2)->Integer.compare(v2,v1));//默认是最小值在队首(可以理解为升序),通过compare调整为最大值值队首
        for(int v:arr){
            priorityQueue.add(v);
            if(priorityQueue.size()>k){
                priorityQueue.poll();//poll获取并删除顶部元素
            }
        }
        int[] ans = new int[k];
        for(int i=0;i<k;i++){
            ans[i]=priorityQueue.poll();//poll获取并删除顶部元素
        }
        return ans;
    }
}

三、使用快排思想

class Solution {
    //使用快排方法
    public int[] getLeastNumbers(int[] arr, int k) {
       if(arr.length==0||k==0){
           return new int[0];
       }
        return quickSearch(arr,0,arr.length-1,k-1);
    }
    private int[] quickSearch(int[] arr,int low,int high,int k){
       int j= partition(arr,low,high);
       if(j==k){
           return Arrays.copyOf(arr,j+1);
       }
       return j>k?quickSearch(arr,low,j-1,k):quickSearch(arr,j+1,high,k);
    }
    //使用快排分块，返回下标j,比arr[j]小的放到arr[j]左边，大的放到arr[j]右边
    private int partition(int[] arr,int low,int high){
        int v=arr[low];//左端为基准
        int i=low,j=high;
        while(i<j){
           while(arr[j]>=v&&i<j){//从最右侧开始比较
               j--;
           }
           while(arr[i]<=v&&i<j){
               i++;
           }
            if(i>=j){break; }
            int tem = arr[j];
                arr[j]=arr[i];
                arr[i]=tem;
           
            
        }
        arr[low]=arr[i];
        arr[i]=v;
        return i;
    }
}