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【LeetCode】373. Find K Pairs with Smallest Sums 查詢和最小的K對數字（Medium）（JAVA）

題目地址: https://leetcode.com/problems/find-k-pairs-with-smallest-sums/

題目描述：

You are given two integer arrays nums1 and nums2 sorted in ascending order and an integer k.

Define a pair (u,v) which consists of one element from the first array and one element from the second array.

Find the k pairs (u_1,v_1),(u_2,v_2) …(u_k,v_k) with the smallest sums.

Example 1:

Input: nums1 = [1,7,11], nums2 = [2,4,6], k = 3
Output: [[1,2],[1,4],[1,6]] 
Explanation: The first 3 pairs are returned from the sequence: 
            [1,2],[1,4],[1,6],[7,2],[7,4],[11,2],[7,6],[11,4],[11,6]

Example 2:

Input: nums1 = [1,1,2], nums2 = [1,2,3], k = 2
Output: [1,1],[1,1]
Explanation: The first 2 pairs are returned from the sequence: 
            [1,1],[1,1],[1,2],[2,1],[1,2],[2,2],[1,3],[1,3],[2,3]

Example 3:

Input: nums1 = [1,2], nums2 = [3], k = 3
Output: [1,3],[2,3]
Explanation: All possible pairs are returned from the sequence: [1,3],[2,3]
 

題目大意

給定兩個以升序排列的整形陣列 nums1 和 nums2, 以及一個整數 k。

定義一對值(u,v)，其中第一個元素來自nums1，第二個元素來自 nums2。

找到和最小的 k 對數字(u_1,v_1), (u_2,v_2) … (u_k,v_k)。

解題方法

1. 類似求 Top K 的問題，這裡用一個最大堆來儲存 k 個最小的元素，堆頂元素就是 k 個最小元素的最大值
2. 前 k 個元素放到最大堆裡面，k 個元素之後，判斷當前元素是否比堆頂的小，如果小就把最大的去除，把當前元素放進去
3. note: java 可以用 PriorityQueue 優先佇列來實現最大堆

class Solution {
    public List<List<Integer>> kSmallestPairs(int[] nums1, int[] nums2, int k) {
        PriorityQueue<List<Integer>> queue = new PriorityQueue<>(k, (l1, l2) -> (l2.get(0) + l2.get(1) - l1.get(0) - l1.get(1)));
        for (int i = 0; i < nums1.length; i++) {
            for (int j = 0; j < nums2.length; j++) {
                if (queue.size() < k) {
                    List<Integer> temp = new ArrayList<>();
                    temp.add(nums1[i]);
                    temp.add(nums2[j]);
                    queue.offer(temp);
                    continue;
                }
                List<Integer> last = queue.peek();
                if (last.get(0) + last.get(1) <= nums1[i] + nums2[j]) {
                    break;
                } else {
                    queue.poll();
                    List<Integer> temp = new ArrayList<>();
                    temp.add(nums1[i]);
                    temp.add(nums2[j]);
                    queue.offer(temp);
                }
            }
        }
        List<List<Integer>> list = new ArrayList<>();
        while (queue.size() > 0) {
            list.add(0, queue.poll());
        }
        return list;
    }
}

執行耗時:14 ms,擊敗了60.27% 的Java使用者
記憶體消耗:39.4 MB,擊敗了63.88% 的Java使用者