海量数据TopK问题

在海量数据中,传统的排序方法如快速排序对于寻找前k个最大值效率低下。本文提出使用小根堆解决TopK问题,通过建立大小为k的小根堆,遍历数据并不断调整堆,最终堆中的元素即为最大k个。这种方法的时间复杂度为O(n*log2k),空间复杂度为O(k)。

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TopK问题:在大量的数据中找出前k个最大值或者最小值

对于海量数据,如果我们只需要找出其中最大的k个或者最小的k个,怎样才能找出呢?

假设我们对所有的数据进行排序,时间复杂度(快速排序):O(nlog2n);   如果这是数亿个数据,那这样的方法也就不那么高效了

哪哈有没有更加高效的方法呢?

 

利用堆来解决TopK问题(以最大的k个举例)

我们知道大根堆的堆顶是堆中的最大元素;而小根堆的堆顶是堆中的最小元素;

思路是:我们可以建立一个大小为K小根堆,然后从第k个元素开始遍历,如果大于小根堆的堆顶,那么就交换两个元素,交换一次调整一次,直到所有数据遍历结束,堆中的元素就是海量数据中最大的k个

为什么是小根堆,而不是大根堆呢?大根堆的堆顶是堆中的最大值呀

答:我们的目的是小根堆中保存所有数据中最大的k个,正因为小根堆的堆顶是最小的值,当我们遍历剩余的数据时,只有大于我们这个堆中的最小值,才有资格放进来,这样当遍历结束后堆中的元素就是最大的k个;

为什么建立大小为k呢?

答:

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