【每日一题Day220】LC1439有序矩阵中的第 k 个最小数组和 | 堆

简介: 【每日一题Day220】LC1439有序矩阵中的第 k 个最小数组和 | 堆

再来做一下373,之前都没有试过用小顶堆求第K小的,有序这个条件对我而言是摆设了

查找和最小的 K 对数字【LC373】

给定两个以 升序排列 的整数数组 nums1nums2 , 以及一个整数 k

定义一对值 (u,v),其中第一个元素来自 nums1,第二个元素来自 nums2

请找到和最小的 k 个数对 (u1,v1), (u2,v2)(uk,vk)


大顶堆

image.png

class Solution {
    public List<List<Integer>> kSmallestPairs(int[] nums1, int[] nums2, int k) {
        PriorityQueue<int[]> pq = new PriorityQueue<>((o1, o2) -> o2[0] + o2[1] - o1[0] -o1[1]);
        List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
        int n = nums1.length, m = nums2.length;
        for (int i = 0; i < Math.min(k, n); i++){
            for (int j = 0; j < Math.min(k, m); j++){
                int[] n1 = new int[]{nums1[i], nums2[j]};
                if (pq.size() < k){            
                    pq.add(n1);
                }else if(pq.size() == k && n1[0] + n1[1] < pq.peek()[0] + pq.peek()[1]){
                    pq.poll();
                    pq.add(n1); 
                }
            }
        }
        while(!pq.isEmpty()){
            int[] poll = pq.poll();
            res.add(Arrays.asList(poll[0], poll[1]));
        }
        return res;
    }
}

image.png

实现

class Solution {
    public List<List<Integer>> kSmallestPairs(int[] nums1, int[] nums2, int k) {
        int n = nums1.length, m = nums2.length;
        var ans = new ArrayList<List<Integer>>(k); // 预分配空间
        var pq = new PriorityQueue<int[]>((a, b) -> a[0] - b[0]);
        for (int i = 0; i < Math.min(n, k); i++) // 至多 k 个
            pq.add(new int[]{nums1[i] + nums2[0], i, 0});
        while (!pq.isEmpty() && ans.size() < k) {
            var p = pq.poll();
            int i = p[1], j = p[2];
            ans.add(List.of(nums1[i], nums2[j]));
            if (j + 1 < m)
                pq.add(new int[]{nums1[i] + nums2[j + 1], i, j + 1});
        }
        return ans;
    }
}
作者:灵茶山艾府
链接:https://leetcode.cn/problems/find-k-pairs-with-smallest-sums/solutions/2286318/jiang-qing-chu-wei-shi-yao-yi-kai-shi-ya-i0dj/
来源:力扣(LeetCode)
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。

image.png

class Solution {
    public List<List<Integer>> kSmallestPairs(int[] nums1, int[] nums2, int k) {
        int n = nums1.length, m = nums2.length;
        var ans = new ArrayList<List<Integer>>(k); // 预分配空间
        var pq = new PriorityQueue<int[]>((a, b) -> a[0] - b[0]);
        pq.add(new int[]{nums1[0] + nums2[0], 0, 0});
        while (!pq.isEmpty() && ans.size() < k) {
            var p = pq.poll();
            int i = p[1], j = p[2];
            ans.add(List.of(nums1[i], nums2[j]));
            if (j == 0 && i + 1 < n)
                pq.add(new int[]{nums1[i + 1] + nums2[0], i + 1, 0});
            if (j + 1 < m)
                pq.add(new int[]{nums1[i] + nums2[j + 1], i, j + 1});
        }
        return ans;
    }
}
作者:灵茶山艾府
链接:https://leetcode.cn/problems/find-k-pairs-with-smallest-sums/solutions/2286318/jiang-qing-chu-wei-shi-yao-yi-kai-shi-ya-i0dj/
来源:力扣(LeetCode)
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。

有序矩阵中的第 k 个最小数组和【LC1439】

给你一个 m * n 的矩阵 mat,以及一个整数 k ,矩阵中的每一行都以非递减的顺序排列。

你可以从每一行中选出 1 个元素形成一个数组。返回所有可能数组中的第 k 个 最小 数组和。

image.png

class Solution {
    public int kthSmallest(int[][] mat, int k) {
        // 从m行中每行选取1个元素,每行有n个选择,因此总共方案数为n^m
        // 我们最终要返回方案和为第k小的和,因此只需要记录选到第i行时,最小的k个和即可,然后进行多路归并,结果一定是在这些组合的基础上添加元素
        // 实现:暴力或者小顶堆
        int m = mat.length, n = mat[0].length;
        int[] a = new int[]{0};
        for (int[] row : mat){
            int[] b = new int[a.length * n];
            int i = 0;
            for (int num1 : a){
                for (int num2 : row){
                    b[i++] = num1 + num2;
                }
            }
            Arrays.sort(b);
            if (b.length > k){
                b = Arrays.copyOfRange(b, 0, k);
            }
            a = b;
        } 
        return a[k - 1];
    }
}

image.png

class Solution {
    public int kthSmallest(int[][] mat, int k) {
        var a = new int[]{0};
        for (var row : mat)
            a = kSmallestPairs(row, a, k);
        return a[k - 1];
    }
    // 373. 查找和最小的 K 对数字
    private int[] kSmallestPairs(int[] nums1, int[] nums2, int k) {
        int n = nums1.length, m = nums2.length, sz = 0;
        var ans = new int[Math.min(k, n * m)];
        var pq = new PriorityQueue<int[]>((a, b) -> a[0] - b[0]);
        pq.add(new int[]{nums1[0] + nums2[0], 0, 0});
        while (!pq.isEmpty() && sz < k) {
            var p = pq.poll();
            int i = p[1], j = p[2];
            ans[sz++] = nums1[i] + nums2[j]; // 数对和
            if (j == 0 && i + 1 < n)
                pq.add(new int[]{nums1[i + 1] + nums2[0], i + 1, 0});
            if (j + 1 < m)
                pq.add(new int[]{nums1[i] + nums2[j + 1], i, j + 1});
        }
        return ans;
    }
}
作者:灵茶山艾府
链接:https://leetcode.cn/problems/find-the-kth-smallest-sum-of-a-matrix-with-sorted-rows/solutions/2286593/san-chong-suan-fa-bao-li-er-fen-da-an-du-k1vd/
来源:力扣(LeetCode)
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。

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