剑指offer----最小的k个数

题目:输入n个整数,找出其中最小的K个数。例如输入4,5,1,6,2,7,3,8这8个数字,则最小的4个数字是1,2,3,4,。

这个题能想到最简单的方法就是利用排序算法对整个数组进行排序,然后取k个值。那么这个算法的复杂度就完全取决与排序算法的复杂度了。


image.png

上面是基于比较的排序算法的时间复杂度

  • 但是仔细想一想,对整个数组进行排序这个代价有点大,因为我们根本不需要后面n-k个数据有序。
  • 所以应该尝试使用一个数组保存已经扫过的所有的数中最大的k个数,在向后遍历的过程中不断更新这个数组, 这个复杂度大约就是O(n*k)了。
  • k数组时用来保存几个有序值的,那么我们可以利用大根堆来替换这个数组,这样这个时间复杂度就可以优化到O(n*logk了)

但是啊。。。这个题目对前面k个数也没有任何顺序要求,所以一定还有更完美的算法等着我们

import java.util.*;
public class Solution {
    public ArrayList<Integer> GetLeastNumbers_Solution(int [] input, int k) {
        
        if(input == null ||input.length < k || k == 0){
            return new ArrayList<Integer>();
        }
        PriorityQueue<Integer> maxHeap = new PriorityQueue<Integer>(k, new Comparator<Integer>() {
            @Override
            public int compare(Integer o1, Integer o2) {
                 return o2.compareTo(o1);
            }
        });
        for(int i = 0; i < k; i++){
            maxHeap.add(input[i]);
        }
        for(int i = k; i < input.length; i++){
            if(maxHeap.peek() > input[i]){
                maxHeap.poll();
                maxHeap.add(input[i]);
            }
        }
        return new ArrayList<Integer>(maxHeap);
    }

}
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