leetcode_703 数据流中的第 K 大元素

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要求

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) 将 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

提示:

  • 1 <= k <= 104
  • 0 <= nums.length <= 104
  • -104 <= nums[i] <= 104
  • -104 <= val <= 104
  • 最多调用 add 方法 104 次
  • 题目数据保证,在查找第 k 大元素时,数组中至少有 k 个元素

核心代码

class KthLargest:
    def __init__(self, k: int, nums: List[int]):
        self.pool = nums
        self.k = k
        heapq.heapify(self.pool)
        while len(self.pool) > k:
            heapq.heappop(self.pool)

    def add(self, val: int) -> int:
        if len(self.pool) < self.k:
            heapq.heappush(self.pool,val)
        elif val > self.pool[0]:
            heapq.heapreplace(self.pool,val)
        return self.pool[0]

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

image.png

解题思路:实际上我们就是要做一个数据结构,我们使用小顶堆实现的优先队列,初始化的时候,使用小顶堆构建了一个k大小的队列,堆顶元素就是第k大的元素,当我们使用add向其中添加元素的时候,堆没有构建完成,直接添加,若已经构建完成,使用替换的方法,重新构建堆,最终返回堆顶元素即可,比较简单,注意题意的理解。