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【算法练习13】剑指Offer40. 最小的k个数——快速排序

【算法练习13】剑指Offer40. 最小的k个数——快速排序

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先找到第k小的数,然后遍历一遍数组,把所有比k小的数加入结果集。然后用这个数填充结果集,使结果集大小等于k。

——leetcode此题热评

前言

哈喽,大家好,我是一条。

糊涂算法,难得糊涂

今天给大家推荐一位字节算法大佬,ACM队长——「英雄哪里出来」

Question

剑指 Offer 40. 最小的k个数

难度:简单

输入整数数组 arr ,找出其中最小的 k 个数。例如,输入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。

示例 1:

输入:arr = [3,2,1], k = 2
输出:[1,2] 或者 [2,1]
复制代码

示例 2:

输入:arr = [0,1,2,1], k = 1
输出:[0]
复制代码

限制:

0 <= k <= arr.length <= 10000 0 <= arr[i] <= 10000

Solution

该题是比较经典的TopK问题,解决的办法通常可以用快排、堆、二叉搜索树、计数排序。本文采用快速排序的方法,因为最高效。

快速排序:说白了就是给基准数据找其正确索引位置的过程.

根据快速排序原理,如果某次哨兵划分后 基准数正好是第 k+1小的数字 ,那么此时基准数左边的所有数字便是题目所求的 最小的 k 个数

Code

所有leetcode代码已同步至github

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/**
 * @author yitiaoIT
 */
class Solution {
    public int[] getLeastNumbers(int[] arr, int k) {
        if (k >= arr.length) return arr;
        return quickSort(arr, k, 0, arr.length - 1);
    }
    private int[] quickSort(int[] arr, int k, int l, int r) {
        int i = l, j = r;
        while (i < j) {
            while (i < j && arr[j] >= arr[l]) j--;
            while (i < j && arr[i] <= arr[l]) i++;
            swap(arr, i, j);
        }
        swap(arr, i, l);
        if (i > k) return quickSort(arr, k, l, i - 1);
        if (i < k) return quickSort(arr, k, i + 1, r);
        return Arrays.copyOf(arr, k);
    }
    private void swap(int[] arr, int i, int j) {
        int tmp = arr[i];
        arr[i] = arr[j];
        arr[j] = tmp;
    }
}
复制代码

Result

复杂度分析

  • 时间复杂度:O(N)

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Last

独脚难行,孤掌难鸣,一个人的力量终究是有限的,一个人的旅途也注定是孤独的。当你定好计划,怀着满腔热血准备出发的时候,一定要找个伙伴,和唐僧西天取经一样,师徒四人团结一心才能通过九九八十一难。 所以,

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