LintCode 第K大元素

最新推荐文章于 2018-07-19 17:41:09 发布

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本文介绍如何在数组中找到指定位置的第k大元素，包括两种主要思路：基于快速排序的方法和基于小顶堆的方法。快速排序方法在数据量较大时可能会超时；而小顶堆方法则能有效地找出前k个最大元素。

中等第k大元素

19%

通过

在数组中找到第k大的元素

您在真实的面试中是否遇到过这个题？

Yes

样例

给出数组[9,3,2,4,8]，第三大的元素是4

给出数组 [1,2,3,4,5]，第一大的元素是5，第二大的元素是4，第三大的元素是3，以此类推

注意

你可以交换数组中的元素的位置

两种思路，第一种：基于快速排序，找到一个轴点，左边的比他大，右边的比他小，但是数据多时会超时

class Solution {
public:
    /*
     * param k : description of k
     * param nums : description of array and index 0 ~ n-1
     * return: description of return
     */
    int kthLargestElement(int k, vector<int> nums) {
        // write your code here
        int len = nums.size()-1;
        if (0 == len) {
            return 0;
        }
        int i = partition(nums, 0, len);
        while (i != k-1) {
            if (i > k-1) {
                i  = partition(nums, 0, i-1);
            } else {
                i = partition(nums, i+1, len);
            }
        }
        return nums[i];
    }
    int partition(vector<int> &data, int start, int end) {
        int i = (rand()%(end-start+1))+start;
        swap(data[i], data[end]);
        int small = start-1;
        for (int i = start; i < end; ++i) {
            if (data[i] > data[end]) {
                ++small;
                if (small != i) {
                    swap(data[i], data[small]);
                }
            }
        }
        ++small;
        swap(data[small], data[end]);
        return small;
    }
};

第二种，是基于小顶堆，堆里存着是前K个大元素，堆顶是最小元素，基于红黑树实现

class Solution {
public:
    /*
     * param k : description of k
     * param nums : description of array and index 0 ~ n-1
     * return: description of return
     */
    int kthLargestElement(int k, vector<int> nums) {
        // write your code here
        int len = nums.size();
        if (0 == len || k > len) {
            return 0;
        }
        multiset<int, less<int>> leastnum;
        leastnum.clear();
        multiset<int, less<int>>::iterator setIter;
        for (int x : nums) {
            if (leastnum.size() < k) {
                leastnum.insert(x);
            } else {
                setIter = leastnum.begin();
                if (x > *(leastnum.begin())) {
                    leastnum.erase(setIter);
                    leastnum.insert(x);
                }
            }
        }
        return *(leastnum.begin());
    }
};