寻找最小的k个数(四种方法)

简介: 1 使用从大到小的优先队列保存最小的K个数,每次取出K个数之后的其余数和堆顶元素比较,如果比堆顶元素小,则将堆顶元素删除,将该元素插入 void topK(int arr[],int n,int k) { if(k>n) return; priority...

1 使用从大到小的优先队列保存最小的K个数,每次取出K个数之后的其余数和堆顶元素比较,如果比堆顶元素小,则将堆顶元素删除,将该元素插入

void topK(int arr[],int n,int k)
{
    if(k>n)
        return;
    priority_queue<int> q;
    for(int i=0;i<n;++i)
    {
        if(q.size()<k)
            q.push(arr[i]);
        else
        {
            if(arr[i]<q.top())
            {
                q.pop();
                q.push(arr[i]);
            }
        }
    }
    while(!q.empty())
    {
        cout<<q.top()<<' ';
        q.pop();
    }
    cout<<endl;
}

2 使用set的排序功能,以从大到小的顺序排序所有前K个元素,取出其余的元素与第一个元素比较,如果小于第一个元素,则将第一个元素删除,将当前元素插入。

void topK1(int arr[],int n,int k)
{
    set<int,greater<int> > st;
    if(k>n)
        return;
    for(int i=0;i<n;++i)
    {
        if(st.size()<k)
            st.insert(arr[i]);
        else
        {
            auto iter=st.begin();
            if(*iter>arr[i])
            {
                st.erase(iter);
                st.insert(arr[i]);
            }
        }
    }
    auto iter=st.begin();
    while(iter!=st.end())
    {
        cout<<*iter++<<' ';
    }
    cout<<endl;
}

3 使用partition的方法,每次找出一个数的固定位置index,其中左边的元素都比该元素小,右边的元素都比该元素大。如果index==k-1,则结束循环,找出的index及之前的元素就是k个最小的元素,否则如果index

大于k-1,则需要找的元素在index的左边,否则需要找的元素在index的右边。循环查找直到index==k-1。

int partition(int arr[],int s,int e)
{
    int priov=arr[e];
    int i=s-1;
    int j=s;
    for(;j<e;++j)
    {
        if(arr[j]<priov)
        {
            ++i;
            swap(arr[i],arr[j]);
        }
    }
    ++i;
    swap(arr[i],arr[e]);
    return i;
}
void topK2(int arr[],int n,int k)
{
    int index=partition(arr,0,n-1);
    while(index!=k-1)
    {
        if(index<k-1)
            index=partition(arr,index+1,n-1);
        else
            index=partition(arr,0,index-1);
    }
    for(int i=0;i<k;++i)
        cout<<arr[i]<<' ';
    cout<<endl;
}

4 利用选择排序的功能,n个元素中找出最小值与第一个元素交换,从n-1个元素中找出次小值与第二个元素交换,直到找到k个元素位置。

void topK3(int arr[],int n,int k)
{
    for(int i=0;i<k;++i)
    {
        int min=i;
        int j=i+1;
        while(j<n)
        {
            if(arr[j]<arr[min])
                min=j;
            ++j;
        }
        if(min!=i)
            swap(arr[min],arr[i]);
    }
    for(int i=0;i<k;++i)
        cout<<arr[i]<<' ';
    cout<<endl;
}

 

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