Offer 驾到，掘友接招！我正在参与2022春招打卡活动，点击查看活动详情。

一、题目描述

给定整数数组 nums 和整数 k，请返回数组中第 k 个最大的元素。

输入：[3,2,1,5,6,4] k=2 输出：5

输入：[3,2,3,1,2,4,5,5,6] k=4 输出：4

二、思路分析

1. 最简单的做法是使用内置库排序函数，数组排序后，返回倒数第k个元素，以快排为例平均复杂度为O(nlogn)
2. 快排过程中每次划分区间，每轮必然使得一个元素到达最终排序位置。通过这一性质，如果第k大元素与达到最终位置的元素相同，则在快排的过程中即选出了元素，可以达到最优O(N)的时间复杂度。举例：数组[3,2,1,5,6,4] 第一轮快排选择第一个元素3为主元,则3左边为2,1 右边为5,6,4 ,3的位置被确定。
3. 需要注意，该题目要求的是规定大小的数组，而不是流数据，如果数组大小不确定，则基于堆排序进行选择，选择主元时随机效率更优。

三、AC 代码

func findKthLargest(nums []int, k int) int {
    return quickeSelect(nums,0,len(nums)-1,len(nums)-k)
}

func quickeSelect(nums []int,l,r,index int) int{
    q := randomPartition(nums,l,r )
    //主元下标与目标一致，返回第k大数字
    if q == index {
        return nums[q]
    }else if q < index {
        return quickeSelect(nums, q+1,r,index)
    }
    return quickeSelect(nums,l,q-1,index)
}
//随机主元下标，并且更换到nums[r]
func randomPartition(nums []int,l,r int) int {
    rand.Seed(time.Now().UnixNano())
    i := rand.Int()%(r-l+1) + l
    nums[i],nums[r] = nums[r],nums[i]
    return partition(nums,l,r)
}
//分区
func partition(nums []int,l,r int) int {
    pivot := nums[r]
    i := l -1
    for j := l;j<r ;j++ {
        if nums[j] <= pivot {
            i++
            nums[i],nums[j] = nums[j],nums[i]
        }
    }
    //更换新的主元
    nums[i+1],nums[r] = nums[r],nums[i+1]
    return i+1
}

四、总结

快速选择是基于快排的算法，快速选择出第K大元素，写法上的区别与快排相比，传入了需要找到的第k个元素的下标。代码中为len(nums) - k ，如果快速选择的主元下标与其相等，则找到了目标元素。如果小于目标元素下标，则右侧继续选择，即quickeSelect(nums, q+1,r,index) 。