LeetCode每日一题--378. 有序矩阵中第K小的元素(Java)

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第194场周赛

378. 有序矩阵中第K小的元素

20200702

难度:中等

题目描述

给定一个 n x n 矩阵,其中每行和每列元素均按升序排序,找到矩阵中第 k 小的元素。 请注意,它是排序后的第 k 小元素,而不是第 k 个不同的元素。

示例:

matrix = [
   [ 1,  5,  9],
   [10, 11, 13],
   [12, 13, 15]
],
k = 8,

返回 13

提示:

你可以假设 k 的值永远是有效的,1 ≤ k ≤ n2

Solution

  1. 第k小,大根堆。但这种解法没有利用矩阵行之间的性质。
class Solution {
    public int kthSmallest(int[][] matrix, int k) {
        Queue<Integer> pq = new PriorityQueue<>((v1, v2) -> v2 - v1);//大根堆
        int n = matrix.length;
        for(int i = 0; i < n; i++){
            for(int j = 0; j < n; j++){
                if(pq.size() < k){
                    pq.add(matrix[i][j]);
                }else if(matrix[i][j] < pq.peek()){
                    pq.poll();
                    pq.add(matrix[i][j]);
                }
            }
        }
        return pq.peek();
    }
}
  1. 二分
class Solution {
    public int kthSmallest(int[][] matrix, int k) {
        int n = matrix.length;
        int left = matrix[0][0];
        int right = matrix[n - 1][n - 1];
        while (left <= right) {
            int mid = left + ((right - left) >> 1);
            int c = check(matrix, mid, k, n);
            if (c == 1) {
                right = mid - 1;
            } else if(c == -1) {
                left = mid + 1;
            }else{
                // 第一个
                if(mid == matrix[0][0] || check(matrix, mid - 1, k, n) == -1) return mid;
                else right = mid - 1;
            }
        }
        return left;
    }

    public int check(int[][] matrix, int mid, int k, int n) {
        int i = n - 1;
        int j = 0;
        int sum = 0;
        while (i >= 0 && j < n) {
            if (matrix[i][j] <= mid) {
                sum += i + 1;
                j++;
            } else {
                i--;
            }
        }
        if(sum > k) return 1;
        else if(sum < k) return  -1;
        else return 0;

    }
}

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