Java | 剑指Offer | 最小的K个数

最新推荐文章于 2022-05-12 22:08:39 发布

肖胖孩

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分类专栏：剑指Offer 文章标签：剑指Offer 堆排序快速排序 Java

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本文探讨了如何从一组整数中找到最小的K个数的问题，提供了两种有效的解决方案：快速排序和堆排序。通过具体代码实现，展示了算法的具体应用过程。

剑指Offer | 最小的K个数

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,。

思路

排序，输出前k个

可以用到的排序有：快排、堆排序

代码

1. 快排

import java.util.ArrayList;
public class Solution {
    public ArrayList<Integer> GetLeastNumbers_Solution(int [] input, int k) {
        ArrayList<Integer> ans = new ArrayList<>();
        if(input.length==0 || input.length<k) return ans;
        sort(input, 0, input.length-1);
        for(int i=0; i<k; i++) {
            ans.add(input[i]);
        }
        return ans;
    }
    public void sort(int[] input, int low, int high) {
        int i=low, j=high, k=input[low];
        while(i<j) {
            while(i<j && input[j]>k) j--;
            if(i<j) {
                int tmp = input[i];
                input[i] = input[j];
                input[j] = tmp;
                i++;
            }
            while(i<j && input[i]<k) i++;
            if(i<j) {
                int tmp = input[i];
                input[i] = input[j];
                input[j] = tmp;
                j--;
            }
        }
        if(i>low) sort(input, low, i-1);
        if(j<high) sort(input, j+1, high);
    }
}

2. 堆排序

import java.util.ArrayList;
public class Solution {
    public ArrayList<Integer> GetLeastNumbers_Solution(int[] input, int k) {
        ArrayList<Integer> ans = new ArrayList<>();
        if(input.length==0 || input.length<k) return ans;
        for(int i=k/2-1; i>=0; i--) {
            adjustHeap(input, i, k);
        }
        for(int i=k; i<input.length; i++) {
            if(input[i]<input[0]) {
                swap(input, 0, i);
                adjustHeap(input, 0, k-1);
            }
        }
        for(int i=k-1; i>=0; i--) {
            ans.add(input[i]);
        }
        return ans;
    }
    public void adjustHeap(int[] arr, int i, int length) {
        int tmp = arr[i];
        for(int k=i*2+1; k<=length; k=k*2+1) {
            if(k+1<length && arr[k]<arr[k+1]) {
                k++;
            }
            if(arr[k]>tmp) {
                arr[i] = arr[k];
                i = k;
            }
            else break;
        }
        arr[i] = tmp;
    }
    public void swap(int[] arr, int i, int j) {
        int tmp = arr[i];
        arr[i] = arr[j];
        arr[j] = tmp;
    }
}