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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