LeetCode[面试题17.14]最小的K个数

news2024/9/21 20:44:32

难度：中等

题目：

设计一个算法，找出数组中最小的k个数。以任意顺序返回这k个数均可。

示例：

输入： arr = [1,3,5,7,2,4,6,8], k = 4
输出： [1,2,3,4]

提示：

0 <= len(arr) <= 100000
0 <= k <= min(100000, len(arr))

重点！！！解题思路

第一步：

明确解题手段：此题比较简单的做法就是使用堆来解决，但是此章节我们练习的是排序算法，即此题我们采用排序算法来解决

第二步：

还是像排序算法中使用模仿STL的快速排序思想，这里面我们就不需要使用插入排序了，直接使用手写的根据基准值快排即可（分区思想）

第三步：

分区之后，我们判断分区的大小和K的大小，不够或者超出就重新进行递归求解，正好相等那就返回结果

源码+讲解：

    class Solution {
        public int[] smallestK(int[] arr, int k) {
            int[] ans=new int[k];  //创建一个结果集
            if (k==0) return ans;
            quick_sort(arr,0,arr.length-1,k);  //k不为0就进行递归求解
            for (int i=0;i<k;i++){  //将原数组的拷贝到结果集中
                ans[i]=arr[i];
            }
            return ans;
        }
        public int getmid(int a,int b,int c){  //取基准值
            int max=Math.max(a,Math.max(b,c));
            int min=Math.min(a,Math.max(b,c));
            if (a!=max && a!=min) return a;
            if (b!=max && b!=min) return b;
            return c;
        }
        public void swap(int[] arr,int i,int j){  交换数组值
            int t=arr[i];
            arr[i]=arr[j];
            arr[j]=t;
        }
        public void quick_sort(int[] arr,int l,int r,int k){
            if (l>=r) return;  //边界范围
            int i=l,j=r,m=getmid(arr[i],arr[j],arr[(i+j)/2]);  //拷贝边界+取基准值
            do {
                while (arr[i]<m) i++;
                while (arr[j]>m) j--;
                if (i<=j){  //此时arr[i]>arr[j] 要进行交换
                    swap(arr,i,j);
                    i++;  //交换后都进行移动
                    j--;
                }
            }while (i<=j);  //边界范围
            if (j-l==k-1) return;  //j是已排序好的右边界 j-l为已排序号的数组大小
            if (j-l>=k){
                quick_sort(arr,l,j,k);  //超出即再从已知范围继续寻找k个数
            }else {
                quick_sort(arr,i,r,k-i+l);  //少了就从i开始到数组结尾找k-(j-l)-1个数，化简j+1=r 即最后化简为k-i+1
            }
        }
    }

运行结果：