參考 堆和堆排序 以及 堆的應用,咱們將數組的前 K 個位置看成一個大頂堆。api
首先建堆,也即對堆中 [0, (K-2)/2] 的節點從上往下進行堆化。第 K/2 個節點如有子節點,其左子節點位置應該爲 2 * K/2 + 1 = K+1,而咱們堆中的最大位置爲 K-1,顯然第 K/2 個節點是第一個葉子節點,不用堆化。數組
建完堆以後,咱們順序訪問原數組 [k, n-1] 位置的元素,若是當前元素小於堆頂元素也就是位置爲 0 的元素,那麼刪除堆頂元素並將當前元素插入堆中。ui
最後,堆中的 K 個元素即爲所求。code
class Solution { public: vector<int> GetLeastNumbers_Solution(vector<int> input, int k) { if (k > input.size()) { vector<int> result; return result; } Build_Heap_K(input, k); vector<int> result(input.begin(), input.begin()+k); return result; } void Build_Heap_K(vector<int> &input, int k) { // input 的 [0, k-1] 做爲一個大小爲 K 的大頂堆 // 而後從上往下進行堆化 // 也就是對堆中 [0, (k-2)/2] 的節點進行堆化 for (int i = (k-2)/2; i >= 0; i--) Heapify(input, k, i); // 遍歷 input 的 [k, n-1] 的元素 // 若是某元素小於堆頂值,將其插入堆中 // 也即將其替換爲堆頂元素,堆化之 for (int i = k; i < input.size(); i++) { if (input[i] < input[0]) { input[0] = input[i]; Heapify(input, k, 0); } } } void Heapify(vector<int> &input, int k, int i) { while(1) { int max_pos = i; if (2*i+1 < k && input[2*i+1] > input[max_pos]) max_pos = 2 * i + 1; if (2*i+2 < k && input[2*i+2] > input[max_pos]) max_pos = 2 * i + 2; if (max_pos == i) break; else { int temp = input[max_pos]; input[max_pos] = input[i]; input[i] = temp; } i = max_pos; } } };
可參考 LeetCode 215——數組中的第 K 個最大元素。blog
快排的時候須要分區,分區點左邊的元素都小於主元,分區點右邊的元素都大於主元。若是分區後主元的位置剛好爲 K,那左邊正好是最小的 K 個數;若是大於 K,咱們須要遞歸在左邊找到第 K 個位置;若是小於 K,咱們則須要遞歸在右邊找到第 K 個位置。排序
class Solution { public: vector<int> GetLeastNumbers_Solution(vector<int> input, int k) { int n = input.size(); if (k > n) { vector<int> result; return result; } Quick_Sort(input, 0, n-1, k); vector<int> result(input.begin(), input.begin()+k); return result; } void Quick_Sort(vector<int> &input, int left, int right, int k) { if (left < right) { int pivot = input[right]; int i = left; int j = left; for (; j < right; j++) { if (input[j] < pivot) { int temp = input[i]; input[i] = input[j]; input[j] = temp; i++; } } input[j] = input[i]; input[i] = pivot; if (i == k) return; else if (i > k) Quick_Sort(input, left, i-1, k); else Quick_Sort(input, i+1, right, k); } } };
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