剑指offer(C++)-JZ40:最小的K个数(算法-排序)

简介: 剑指offer(C++)-JZ40:最小的K个数(算法-排序)

题目描述:

给定一个长度为 n 的可能有重复值的数组,找出其中不去重的最小的 k 个数。例如数组元素是4,5,1,6,2,7,3,8这8个数字,则最小的4个数字是1,2,3,4(任意顺序皆可)。


数据范围:0≤k,n≤10000,数组中每个数的大小0≤val≤1000


要求:空间复杂度 O(n) ,时间复杂度O(nlogk)

示例:

输入:

[4,5,1,6,2,7,3,8],4


返回值:

[1,2,3,4]


说明:

返回最小的4个数即可,返回[1,3,2,4]也可以

解题思路:

本题是排序题目。两种解题思路。


1)快速排序


      快速排序后取前k个值,时间复杂度O(nlogn),空间复杂度O(k),时间复杂度不满足题目要求的O(nlogk),说明题目想考察的不是快速排序。


2)基于优先队列的堆排序


      使用优先队列,遍历vector复杂度为n,每次进行插入,插入基于堆排序实现(二分思想),又因为队列的数据被我们保持在k个,所以插入复杂度为logk,时间总复杂度O(nlogk)。空间上,可以将input清空节省空间,不需要临时空间,空间复杂度O(1)。

测试代码:

1)快速排序

class Solution {
public:
    // 获取最小K数
    vector<int> GetLeastNumbers_Solution(vector<int>& input, int k) {
        int size = int(input.size());
        // 快排
        sort(input.begin(), input.end());
        // 取k和size更小值,放置越界
        int r = min(k, size);
        // 获取结果
        vector<int> result;
        for(int i = 0; i < r; ++i){
            result.push_back(input[i]);
        }
        return result;
    }
};

2)基于优先队列的堆排序

#include <queue>
class Solution {
public:
    // 获取最小K数
    vector<int> GetLeastNumbers_Solution(vector<int>& input, int k) {
        int size = int(input.size());
        // 创建优先队列,默认采用less模式,即最大值作为优先级最高的值优先被推出,更小值保留在队列中
        priority_queue<int> q;
        // 遍历vector
        for(int i = 0; i < size; ++i){
            // 往优先队列中存数据时,已经进行了堆排序,插入的复杂度为logk
            q.push(input[i]);
            // 保持队列中只有k个数据,可以使插入的效率提高
            if(q.size() > k){
                // 最大值被推出
                q.pop();
            }
        }
        // 清空vector,节省空间
        input.clear();
        // 将优先队列中的数据放入vector
        while(!q.empty()){
            input.push_back(q.top());
            q.pop();
        }
        return input;
    }
};


相关文章
|
21天前
|
搜索推荐 算法 C语言
【排序算法】八大排序(上)(c语言实现)(附源码)
本文介绍了四种常见的排序算法:冒泡排序、选择排序、插入排序和希尔排序。通过具体的代码实现和测试数据,详细解释了每种算法的工作原理和性能特点。冒泡排序通过不断交换相邻元素来排序,选择排序通过选择最小元素进行交换,插入排序通过逐步插入元素到已排序部分,而希尔排序则是插入排序的改进版,通过预排序使数据更接近有序,从而提高效率。文章最后总结了这四种算法的空间和时间复杂度,以及它们的稳定性。
65 8
|
21天前
|
搜索推荐 算法 C语言
【排序算法】八大排序(下)(c语言实现)(附源码)
本文继续学习并实现了八大排序算法中的后四种:堆排序、快速排序、归并排序和计数排序。详细介绍了每种排序算法的原理、步骤和代码实现,并通过测试数据展示了它们的性能表现。堆排序利用堆的特性进行排序,快速排序通过递归和多种划分方法实现高效排序,归并排序通过分治法将问题分解后再合并,计数排序则通过统计每个元素的出现次数实现非比较排序。最后,文章还对比了这些排序算法在处理一百万个整形数据时的运行时间,帮助读者了解不同算法的优劣。
59 7
|
2月前
|
存储 算法 C++
高精度算法(加、减、乘、除,使用c++实现)
高精度算法(加、减、乘、除,使用c++实现)
514 0
高精度算法(加、减、乘、除,使用c++实现)
|
2月前
|
算法 搜索推荐 Java
数据结构与算法学习十三:基数排序,以空间换时间的稳定式排序,速度很快。
基数排序是一种稳定的排序算法,通过将数字按位数切割并分配到不同的桶中,以空间换时间的方式实现快速排序,但占用内存较大,不适合含有负数的数组。
26 0
数据结构与算法学习十三:基数排序,以空间换时间的稳定式排序,速度很快。
|
2月前
|
算法 数据处理 C++
c++ STL划分算法;partition()、partition_copy()、stable_partition()、partition_point()详解
这些算法是C++ STL中处理和组织数据的强大工具,能够高效地实现复杂的数据处理逻辑。理解它们的差异和应用场景,将有助于编写更加高效和清晰的C++代码。
25 0
|
2月前
|
算法
❤️算法笔记❤️-(每日一刷-83、删除排序链表中的重复项)
❤️算法笔记❤️-(每日一刷-83、删除排序链表中的重复项)
32 0
|
2月前
|
存储 算法 搜索推荐
算法进阶之路:Python 归并排序深度剖析,让数据排序变得艺术起来!
算法进阶之路:Python 归并排序深度剖析,让数据排序变得艺术起来!
74 0
|
2月前
|
存储 算法 决策智能
【算法】博弈论(C/C++)
【算法】博弈论(C/C++)
|
2月前
|
存储 算法 C++
【算法】哈希映射(C/C++)
【算法】哈希映射(C/C++)
|
2月前
|
机器学习/深度学习 人工智能 算法
【算法】最长公共子序列(C/C++)
【算法】最长公共子序列(C/C++)