LeetCode[373]查找和最小的K对数字

news2024/10/6 4:11:56

难度：中等

题目：

给定两个以升序排列的整数数组 nums1 和 nums2 , 以及一个整数 k 。
定义一对值 (u,v) ，其中第一个元素来自 nums1 ，第二个元素来自 nums2 。
请找到和最小的 k 个数对 (u1,v1) , (u2,v2) ... (uk,vk) 。

示例 1:

输入: nums1 = [1,7,11], nums2 = [2,4,6], k = 3

输出: [1,2],[1,4],[1,6]

解释: 返回序列中的前 3 对数：

[1,2],[1,4],[1,6],[7,2],[7,4],[11,2],[7,6],[11,4],[11,6]

示例 2:

输入: nums1 = [1,1,2], nums2 = [1,2,3], k = 2

输出: [1,1],[1,1]

解释: 返回序列中的前 2 对数：

[1,1],[1,1],[1,2],[2,1],[1,2],[2,2],[1,3],[1,3],[2,3]

示例 3:

输入: nums1 = [1,2], nums2 = [3], k = 3

输出: [1,3],[2,3]

解释: 也可能序列中所有的数对都被返回:[1,3],[2,3]

提示:

1 <= nums1.length, nums2.length <= 105

-109 <= nums1[i], nums2[i] <= 109

nums1 和 nums2 均为升序排列

1 <= k <= 1000

重点！！！解题思路

第一步：

求集合最值问题均可使用堆（优先队列）来解决
由于题中要求求出最小的k个数对
故可采用大顶堆来解决此题

第二步：

将给定的两个数组来重组一下，数组中相加的值存在大顶堆中

第三步：

最后将堆中的值转化为二维数组的方式来输出即可

源码+讲解：

class Solution {
    public List<List<Integer>> kSmallestPairs(int[] nums1, int[] nums2, int k) {
        PriorityQueue<int[]> priorityQueue = new PriorityQueue<>(new Comparator<int[]>() {
            @Override
            public int compare(int[] o1, int[] o2) {
                return o2[2]-o1[2];//数组中第三位为重组数组的两个值的和
            }
        });
        for (int i=0;i<nums1.length;i++){
            for (int j=0;j<nums2.length;j++){
                if (priorityQueue.size()<k ||(nums1[i]+nums2[j])<priorityQueue.peek()[2]){//比堆顶元素小才能进入堆中，这样可以少运算几次
                    priorityQueue.offer(new int[]{nums1[i],nums2[j],nums1[i]+nums2[j]});
                    if (priorityQueue.size()>k) priorityQueue.poll();
                }else break;//这一步是因为两个给定数组都是升序排列，如果有一个和比堆顶大，那么后续就不用进行运算了，加快程序速度
            }
        }
        List<List<Integer>> result = new ArrayList<>();
        while (!priorityQueue.isEmpty()){
            int[] ints = priorityQueue.poll();
            result.add(new ArrayList<Integer>(){{
                this.add(ints[0]);
                this.add(ints[1]);
            }});
        }
        return result;
    }
}

运行结果：