查找最小的k个元素 C++实现

来源:互联网 发布:魅蓝note5网络设置 编辑:程序博客网 时间:2024/06/07 01:30

题目:输入n个整数,输出其中最小的k个。
例如输入1,2,3,4,5,6,7和8这8个数字,则最小的4个数字为1,2,3和4。

分析:这道题最简单的思路莫过于把输入的n个整数排序,这样排在最前面的k个数就是最小的k个数。只是这种思路的时
间复杂度为O(nlogn)。我们试着寻找更快的解决思路。
我们可以开辟一个长度为k的数组。每次从输入的n个整数中读入一个数。如果数组中已经插入的元素少于k个,则将读入
的整数直接放到数组中。否则长度为k的数组已经满了,不能再往数组里插入元素,只能替换了。如果读入的这个整数比
数组中已有k个整数的最大值要小,则用读入的这个整数替换这个最大值;如果读入的整数比数组中已有k个整数的最大
值还要大,则读入的这个整数不可能是最小的k个整数之一,抛弃这个整数。这种思路相当于只要排序k个整数,因此时
间复杂可以降到O(n+nlogk)。通常情况下k要远小于n,所以这种办法要优于前面的思路。
这是我能够想出来的最快的解决方案。不过从给面试官留下更好印象的角度出发,我们可以进一步把代码写得更漂亮一
些。从上面的分析,当长度为k的数组已经满了之后,如果需要替换,每次替换的都是数组中的最大值。在常用的数据结
构中,能够在O(1)时间里得到最大值的数据结构为最大堆。因此我们可以用堆(heap)来代替数组。
另外,自己重头开始写一个最大堆需要一定量的代码。我们现在不需要重新去发明车轮,因为前人早就发明出来了。同
样,STL中的set和multiset为我们做了很好的堆的实现,我们可以拿过来用。既偷了懒,又给面试官留下熟悉STL的好印
象,何乐而不为之?

//============================================================================// Name        : FindKLittle.cpp// Author      : Lee// Version     :// Copyright   : Your copyright notice// Description : Hello World in C++, Ansi-style//============================================================================#include <iostream>#include<vector>#include<set>using namespace std;class LeeCom{private:vector<int> datas;multiset<int,greater<int> > ksmall;public:LeeCom(){}LeeCom(vector<int> a):datas(a){}void getKsmall(size_t k);void viewKsmall();virtual ~ LeeCom(){}};void LeeCom::getKsmall(size_t k){vector<int>::iterator itr=datas.begin();while(itr!=datas.end()){if(ksmall.size()<k){ksmall.insert(*itr);}else{multiset<int,greater<int> >::iterator mitr=ksmall.begin();if(*mitr>*itr){ksmall.erase(mitr);ksmall.insert(*itr);}}itr++;}}void LeeCom::viewKsmall(){multiset<int,greater<int> >::iterator itr=ksmall.begin();while(itr!=ksmall.end()){cout<<*itr<<endl;itr++;}}int main() {cout << "!!!Hello World!!!" << endl; // prints !!!Hello World!!!vector<int> vec;int a[8]={6,5,7,3,1,2,4,8};for(int i=0;i<8;i++){vec.push_back(a[i]);}LeeCom lee(vec);lee.getKsmall(4);lee.viewKsmall();return 0;}


 

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