[LeetCode] Kth Largest Element in a Stream 數據流中的第K大的元素

 

Design a class to find the kth largest element in a stream. Note that it is the kth largest element in the sorted order, not the kth distinct element.

Your KthLargest class will have a constructor which accepts an integer k and an integer array nums, which contains initial elements from the stream. For each call to the method KthLargest.add, return the element representing the kth largest element in the stream.

Example:

int k = 3;
int[] arr = [4,5,8,2];
KthLargest kthLargest = new KthLargest(3, arr);
kthLargest.add(3);   // returns 4
kthLargest.add(5);   // returns 5
kthLargest.add(10);  // returns 5
kthLargest.add(9);   // returns 8
kthLargest.add(4);   // returns 8

Note: 
You may assume that nums' length ≥ k-1 and k ≥ 1.

 

這道題讓咱們在數據流中求第K大的元素，跟以前那道Kth Largest Element in an Array很相似，但不一樣的是，那道題的數組是肯定的，不會再增長元素，這樣肯定第K大的數字就比較簡單。而這道題的數組是不斷在變大的，因此每次第K大的數字都在不停的變化。那麼咱們其實只關心前K大個數字就能夠了，因此咱們能夠使用一個最小堆來保存前K個數字，當再加入新數字後，最小堆會自動排序，而後把排序後的最小的那個數字去除，則堆中仍是K個數字，返回的時候只需返回堆頂元素便可，參見代碼以下：

 

解法一：

class KthLargest {
public:
    KthLargest(int k, vector<int> nums) {
        for (int num : nums) {
            q.push(num);
            if (q.size() > k) q.pop();
        }
        K = k;
    }
    
    int add(int val) {
        q.push(val);
        if (q.size() > K) q.pop();
        return q.top();
    }

private:
    priority_queue<int, vector<int>, greater<int>> q;
    int K;
};

 

咱們也能夠使用multiset來作，利用其可重複，且自動排序的功能，這樣也能夠達到最小堆的效果，參見代碼以下：

 

解法二：

class KthLargest {
public:
    KthLargest(int k, vector<int> nums) {
        for (int num : nums) {
            st.insert(num);
            if (st.size() > k) st.erase(st.begin());
        }
        K = k;
    }
    
    int add(int val) {
        st.insert(val);
        if (st.size() > K) st.erase(st.begin());
        return *st.begin();
    }

private:
    multiset<int> st;
    int K;
};

 

相似題目：

Kth Largest Element in an Array

 

參考資料：

https://leetcode.com/problems/kth-largest-element-in-a-stream

 

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