LeetCode 703 数据流中的第 K 大元素 | 刷题打卡

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题目描述

题目取自 LeetCode 703. 数据流中的第 K 大元素

设计一个找到数据流中第 k 大元素的类(class)。注意是排序后的第 k 大元素,不是第 k 个不同的元素。

请实现 KthLargest 类:

  • KthLargest(int k, int[] nums) 使用整数 k 和整数流 nums 初始化对象。
  • int add(int val)val 插入数据流 nums 后,返回当前数据流中第 k 大的元素。

示例:

输入:
["KthLargest", "add", "add", "add", "add", "add"]
[[3, [4, 5, 8, 2]], [3], [5], [10], [9], [4]]
输出:
[null, 4, 5, 5, 8, 8]

解释:
KthLargest kthLargest = new KthLargest(3, [4, 5, 8, 2]);
kthLargest.add(3);   // return 4
kthLargest.add(5);   // return 5
kthLargest.add(10);  // return 5
kthLargest.add(9);   // return 8
kthLargest.add(4);   // return 8

思路

解题思路可以分为以下几个步骤:

  • 维护一个 size = k 的数组/堆 Q
  • 当添加一个元素 a,和 Q 中的最小值 min 进行比较:
    • a <= min,则元素 a 无需加入 Q
    • 否则,将元素 a 加入 Q 中并重新调整顺序和大小,使得 Q 始终保存前 k 大个元素

这里,维护前 K 大元素的解法有很多,从数据结构来讲,维护一个小顶堆是更优的解法,但是我们也可以简单通过一个数组调整。

题解

/**
 * @param {number} k
 * @param {number[]} nums
 */
var KthLargest = function (k, nums) {
    this.k = k;
    // 从大到小排序,并取前 k 个元素
    this.nums = nums.sort((a, b) => b - a).slice(0, k);
};

/** 
 * @param {number} val
 * @return {number}
 */
KthLargest.prototype.add = function (val) {
    // 当元素不足 k,或者新元素大于最小值时,找到对应顺序插入
    if (this.nums.length < this.k || val > this.nums[this.nums.length - 1]) {
        let i = 0;
        while (this.nums[i] > val) i++;
        this.nums.splice(i, 0, val);
        if (this.nums.length > this.k) {
            this.nums.pop();
        }
    }
    return this.nums[this.nums.length - 1];
};

/**
 * Your KthLargest object will be instantiated and called as such:
 * var obj = new KthLargest(k, nums)
 * var param_1 = obj.add(val)
 */

总结

课后题:JavaScript 实现一个小顶堆 PriorityQueue 来解决本题。

var KthLargest = function (k, nums) {
    this.k = k;
    this.q = new PriorityQueue(nums);
};

/** 
 * @param {number} val
 * @return {number}
 */
KthLargest.prototype.add = function (val) {
    if (this.q.size() < this.k) {
        this.q.offer(val);
    } else if (this.q.peek() < val) {
        this.q.poll();
        this.q.offer(val);
    }
    return this.q.peek();
};

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