LeetCode 215. 数组中的第K个最大元素(C++)

最新推荐文章于 2025-10-28 21:22:39 发布

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这篇博客介绍了如何解决LeetCode的215题，即在未排序数组中找到第K个最大的元素。提供了两种解题思路：一是基于递归快排的剪枝优化，但这种方法耗时较长；二是利用优先队列（C++的`priority_queue`），代码简洁高效。

题目：

在未排序的数组中找到第 k 个最大的元素。请注意，你需要找的是数组排序后的第 k 个最大的元素，而不是第 k 个不同的元素。
示例 1:

输入: [3,2,1,5,6,4] 和 k = 2
输出: 5

示例 2:

输入: [3,2,3,1,2,4,5,5,6] 和 k = 4
输出: 4

说明:
你可以假设 k 总是有效的，且 1 ≤ k ≤ 数组的长度。

思路一（递归快排+剪枝）：

在快速排序的基础上，每次递归前判断k -1属于哪个区间，仅对包含k-1的区间再次进行快排的一次遍历。

class Solution {
    void quick_sort(vector<int> &nums, int left, int right,int k){
        if(left >= right)
            return;

        int pivot  = nums[left];
        int leftIndex = left;
        int rightIndex = right;

        while(leftIndex < rightIndex){
            while(leftIndex < rightIndex){
                if(pivot >= nums[rightIndex])
                    --rightIndex;
                else{
                    nums[leftIndex] = nums[rightIndex];
                    ++leftIndex;
                    break;
            }

        }
        while(leftIndex < rightIndex){
            if(pivot <= nums[leftIndex])
                ++leftIndex;
        else{
                nums[rightIndex] = nums[leftIndex];
                --rightIndex;
                break;
            }
        }
        nums[leftIndex] = pivot;
        if(k-1 < leftIndex)
            quick_sort(nums,left,leftIndex-1,k);
        if(k-1 > rightIndex)
            quick_sort(nums,rightIndex+1,right,k);

   }
}

public:
    int findKthLargest(vector<int>& nums, int k) {
        quick_sort(nums,0,nums.size()-1,k);
        return nums[k-1];
    }
};

注意：该方法由于多次调用递归函数，耗时较长。

思路二（采用优先队列，这个是在LeetCode看到的别人的代码，真的很简洁）：

priority_queue声明时默认降序，同时也可以显示的声明：

//降序
priority_queue<int,vector<int>,less<int> >（后面有一个空格）
//升序
priority_queue<int,vector<int>,greater<int> >（后面有一个空格）

关于优先队列，可以参考priority_queue
关于vector的for_each，可以参考for_each用法

class Solution {

public:
    int findKthLargest(vector<int>& nums, int k) {
        priority_queue<int> q;
        for_each(nums.begin(), nums.end(), [&](int i) { q.push(i); });
        for(int i = 0; i < k - 1; i++)  q.pop();
        return q.top();
    }
};