题目:给定一个无序整数数组arr,找到其中最小的k个数
要求:如果数组arr的长度为n,排序之后自然可以得到最小的k个数,此时时间复杂度与排序的时间复杂度相同均为O(NlogN),本题要求实现时间复杂度为O(NLogK).
1.O(NLogK)的方法,即一直维护一个有k个数的最大的大根堆,这个堆是目前选出的k个最小数,在堆里的k个元素中堆顶的元素是最大的一个。
接下来遍历整个数组,遍历的过程中看当前数是否比堆顶元素小。如果是,就把堆顶的元素替换成当前的数,然后从堆顶的位置调整堆,替换后堆的最大元素的位置依旧在堆顶;如果不是,则不进行任何操作,继续遍历下一个数;遍历完成后,堆中的k个数就是所有数组中最小的k个数。
具体请参看如下代码中的getMinKNumsByHeap方法,代码中的heapInsert和heapify方法分别为堆排序中的建堆和调整堆的实现。
1 public int[] getMinKNumsByHeap(int[] arr,int k) 2 { 3 if(k<1 || k>arr.length) 4 return arr; 5 int[] kHeap=new int[k]; 6 for(int i=0;iarr[index])45 largest=left;46 if(right arr[largest])47 largest=right;48 if(largest!=index)49 swap(arr,largest,index);50 else51 break;52 index=largest;53 left=index*2+1;54 right=index*2+2;55 }56 }57 58 public void swap(int[] arr,int index1,int index2)59 {60 int tmp=arr[index1];61 arr[index1]=arr[index2];62 arr[index2]=tmp;63 }