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一、题目描述:
703. 数据流中的第 K 大元素 - 力扣(LeetCode)
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 <= 10^4
- 0 <= nums.length <= 10^4
- -10^4 <= nums[i] <= 10^4
- -10^4 <= val <= 10^4
- 最多调用 add 方法 10^4 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
二、思路分析:
简单分析下为什么用最小堆,能得到数据流中第k大元素:
假设某个时刻堆中有k个元素,为前k大的元素,此时新来一个元素val
- 如果val比堆顶元素小,说明val一定不是前k大的元素,且val永远不可能成为前k大元素,可以直接丢弃
- 如果val比堆顶元素大,说明val是前k大的元素中的一个,而堆顶元素不会再是前k大的元素了,将堆顶元素丢弃。此时从取出堆顶元素,就是滴k大的元素
也可以从反面思考:假设数据流总共有n个元素,遍历到第k+1个元素和往后时,每次一定会丢弃一个不在前k大的元素,那么剩下的元素一定就是前k大的
三、AC 代码:
class KthLargest {
private PriorityQueue<Integer> pq = new PriorityQueue<>();
private int k;
public KthLargest(int k, int[] nums) {
this.k = k;
for (int num : nums){
if (pq.size() < k) {
pq.offer(num);
continue;
}
if (num > pq.peek()){
pq.poll();
pq.offer(num);
}
}
}
public int add(int val) {
if (pq.size() < this.k) {
pq.offer(val);
return pq.peek();
}
if (val > pq.peek()){
pq.poll();
pq.offer(val);
}
return pq.peek();
}
}
/**
* Your KthLargest object will be instantiated and called as such:
* KthLargest obj = new KthLargest(k, nums);
* int param_1 = obj.add(val);
*/