求海量数据的topK问题

问题描述：

取给定List中的前TopK个最大的元素并输出。

关键点：

      1. topK个最大的元素

      2. 我们并不需要顺序，因此一切涉及到sort的工作都是不必要的。

      3. 要且只要topK个元素，no more needed！！

因此，我们虽然用堆，但并不需要将整个list都建成堆，只需要维护一个K个元素的堆即可。

其次，我们的堆并不用来排序，这点很重要！！！

 

具体步骤如下：——求最大的TopK个元素

 

      1. 建一个K个元素的空堆 HP，即一个K个元素的数组

 

      2. 遍历原List，将元素依次压入HP中，在压入过程中：

          2.1 如果压入的个数还不到K个，则直接压入，

          2.2 如果压入之后的个数达到K个，则将该K个元素维护成一个堆结构

          2.3 在压入每个元素之前，如果HP中已经有K个元素，则将新元素与HP的第一个元素比较

                 2.3.1 如果新元素大于HP的第一个元素，则将新元素放在HP的第一个位置，并调整HP堆。

                 2.3.2 如果新元素小于HP的第一个元素，则continue 到 2.

 

遍历完后HP中的K个元素即为List中的前TopK大的元素。

package sortNumbers;public class SortNumbers {/* *  */public static void adjustMinHeap(int[] a,int pos,int len){int temp;int child;for(temp = a[pos];2*pos+1<=len;pos=child){child = 2*pos + 1;if(child < len&&a[child]>a[child+1]){child++;}if(a[child]<temp){a[pos] = a[child];}elsebreak;}a[pos] = temp;}public static void myMinHeapSort(int[] array){int i;int len = array.length;int k = 3;// 查找最大的3个数for(i = k/2-1;i >= 0;i--){adjustMinHeap(array,i,k - 1);}int tmp = 0;for(int j = k;j < len;j++ ){if(array[j] > array[0]){tmp = array[j];array[j] = array[0];array[0] = tmp;adjustMinHeap(array,0,k -1);}}}public static void main(String[] args) {// TODO Auto-generated method stubint i = 0;int a[] = {15,5,13,4,9,11,10,8,7,6,0,12,1,3,2,14};int len = a.length;myMinHeapSort(a);for(i = 0;i < len;i++){System.out.print(a[i]+" ");}}}