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; } };