leetcode215. 陣列中的第K個最大元素(優先佇列 堆 partition減治 快排優化)
阿新 • • 發佈:2021-10-21
連結:https://leetcode-cn.com/problems/kth-largest-element-in-an-array/
題目:
給定整數陣列 nums 和整數 k,請返回陣列中第 k 個最大的元素。
請注意,你需要找的是陣列排序後的第 k 個最大的元素,而不是第 k 個不同的元素。
用例
示例 1:
輸入: [3,2,1,5,6,4] 和 k = 2
輸出: 5
示例2:
輸入: [3,2,3,1,2,4,5,5,6] 和 k = 4
輸出: 4
提示:
1 <= k <= nums.length <= 104
-104<= nums[i] <= 104
思路
方法一
優先佇列 小頂堆
保持小頂堆size等於k,如果nums[i]>pq.top() 則去掉堆頂 加入num[i]
class Solution { public: int findKthLargest(vector<int>& nums, int k) { priority_queue<int,vector<int>,greater<int>>pq; int n=nums.size(); for(int i=0;i<n;++i){ if(pq.size()<k){ pq.push(nums[i]); }else{ if(pq.top()<nums[i]){ pq.pop(); pq.push(nums[i]); } } } return pq.top(); } };
方法二
快排優化 partition減治
快排可以找到某一元素在序列中的位置,然後查詢k所在區間 遞迴
注意傳統的快排時間複雜度可能退回到O(n^2)(有序條件下)
所以可以加隨機化來增加速度達到O(n)的數學期望
class Solution { public: int quickSelect(vector<int>& a, int l, int r, int index) { int q = randomPartition(a, l, r); if (q == index) { return a[q]; } else { return q < index ? quickSelect(a, q + 1, r, index) : quickSelect(a, l, q - 1, index); } } inline int randomPartition(vector<int>& a, int l, int r) { int i = rand() % (r - l + 1) + l;//隨機化處理 swap(a[i], a[r]); return partition(a, l, r); } inline int partition(vector<int>& a, int l, int r) { int x = a[r], i = l - 1; for (int j = l; j < r; ++j) { if (a[j] <= x) { swap(a[++i], a[j]); } } swap(a[i + 1], a[r]); return i + 1; } int findKthLargest(vector<int>& nums, int k) { srand(time(0)); return quickSelect(nums, 0, nums.size() - 1, nums.size() - k); } };