解法汇总:找数组中前K大(小)个数

来源:互联网 发布:id设计软件 编辑:程序博客网 时间:2024/06/10 12:00

查找数组中前K大个数

解法一:
o(n)的解法 只有当我们可以修改输入的数组时可用(利用了快排一次划分)

  • 先找到数组中第K大的数,使得比第K个数字小的所有数字都位于数组的左边,比第K个数字大的所有数字都位于数组的右边
  • 从第K大的数遍历的到数组结束,即得到前K大的数字
template<class T>void Swap(T &a,T &b){    T tmp = a;    a = b;    b = tmp;}//快排一次划分int Partition(int *arr,int left,int right){    int mid = arr[left];    while(left < right)    {        while(arr[right] >= mid && left < right)        {            right--;        }        Swap(arr[right],arr[left]);        while(arr[left] <= mid && left < right)        {            left++;        }        Swap(arr[left],arr[right]);    }    arr[left] = mid;    return left;}void GetLastNum(int *arr,int n,int k){    if(arr == NULL || n <= 0 || k <= 0 || k > n) return ;    int left = 0;    int right = n - 1;    //调用快排一次划分    int index = Partition(arr,left,right);    while(index != k-1)    {        if(index > k-1)        {            index = Partition(arr,left,index-1);        }        else        {            index = Partition(arr,index+1,right);        }    }    //得到第K大元素    //开始遍历得到前K大(前K小只需改该遍历即可)    for(int i=index;i<n;i++)    {        cout<<arr[i]<<" ";    }    cout<<endl;}void main(){    int arr[] = {9,5,7,2,4,2,9,4,4};    int n = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);    int k = 5;//查找前5大元素    GetLastNum(arr,n,k);}

解法二:
O(nlogk)的算法,适合处理海量数据

  • 查找前K大元素 建立一个拥有K个数字的最小堆.若堆中的数字个数小于K个,则直接将这次读到的整数插入堆中;若堆中已有K个数字,若待插入的整数大于堆顶元素,则替换堆顶元素
  • 查找前K小元素 建立一个K个数字的最大堆.若堆中的数字个数小于K个,则直接将这次读到的整数插入堆中;若堆中已有K个数字,若待插入的整数小于堆顶元素,则替换堆顶元素
  • 堆 每次可O(1)得到已有的K个数字最小值(最大值).需要O(logk)完成删除以及插入操作;对于n个输入数字而言,总的时间效率就是O(nlogk)

解法三:
红黑树实现 在红黑树中查找删除插入均为O(logk).对于n个输入数字而言,总的时间效率就是O(nlogk)
可利用STL中multiset(基于红黑树实现)

multiset<int,less<int> > myset;//使元素从小到大排序(类似最小堆)void GetLastNum(int *arr,int n,int k){    myset.clear();    if(arr == NULL || n <= 0 || k <= 0 || k > n) return ;    //multiset中插入K个元素    int i = 0;    for(i=0;i<k;i++)    {        myset.insert(arr[i]);    }    //待输入元素与最小元素相比    multiset<int,less<int>> :: iterator it = myset.begin();    for(;i<n;i++)    {        if(arr[i] > *it)//更新最小元素        {            it = myset.erase(it);            myset.insert(arr[i]);        }    }    //遍历multiset得到前K大的数字    for(;it != myset.end();++it)    {        cout<<*it<<" ";    }    cout<<endl;}void main(){    int arr[] = {9,5,7,2,4,2,9,4,4};    int n = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);    int k = 5;    GetLastNum(arr,n,k);}

解法四:
冒泡K次

template<class T>void Swap(T &a,T &b){    T tmp = a;    a = b;    b = tmp;}void Bubble_K(int *arr,int n,int k){    if(arr == NULL || n <= 0 || k <= 0 || k > n) return ;    for(int i=0;i<k;i++)    {        int j;        for(j=i+1;j<n-i;j++)        {            if(arr[j] < arr[j-1])            {                Swap(arr[j-1],arr[j]);            }        }        cout<<arr[j-1]<<" ";    }    cout<<endl;}void main(){    int arr[] = {9,5,7,2,4,2,9,4,4};    int n = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);    int k = 5;    Bubble_K(arr,n,k);}

…基础多思考

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