给定两个以 升序排列 的整数数组 nums1 和 nums2 , 以及一个整数 k 。

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/find-k-pairs-with-smallest-sums

题目描述:

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

思路:

• nums1,nums2都为升序排列
• 维护一个容量为k的大顶堆p
• 遍历nums1,nums2的所有组合,先放入k对到p中
• 当p中元素有k个时,再放入元素需要堆顶元素进行比较,如果小于堆顶元素,则弹出堆顶元素,将当前元素放入.如果大于堆顶元素,则直接开始下一轮循环(因为数组均为升序)

代码实现:

class Solution {
    public List<List<Integer>> kSmallestPairs(int[] nums1, int[] nums2, int k) {
        PriorityQueue<int[]> p = new PriorityQueue<>((a, b) -> (b[0] + b[1]) - (a[0] + a[1]));
        int a_len = nums1.length;
        int b_len = nums2.length;
        for (int i = 0; i < a_len; i++) {
            for (int j = 0; j < b_len; j++) {
                int size = p.size();
                // 先放入k个元素.
                if (size < k) {
                    p.offer(new int[]{nums1[i], nums2[j]});
                    // 当前元素小于堆顶元素(因为是大顶堆,堆顶即为最大元素)
                } else if ((nums1[i] + nums2[j]) < (p.peek()[0] + p.peek()[1])) {
                    // 弹出堆顶元素
                    p.poll();
                    // 放入当前元素
                    p.offer(new int[]{nums1[i], nums2[j]});
                } else {
                    // 因为nums1,nums2为升序,后续元素必然大于当前元素,直接开始下一轮循环.
                    break;
                }
            }
        }
        List<List<Integer>> result = new ArrayList();
        while (!p.isEmpty()) {
          List<Integer> list = new ArrayList();
          int[] nums3 = p.poll();
          list.add(nums3[0]);
          list.add(nums3[1]);
          result.add(list);
        }
        return result;
    }
}