转载自java实现Top n算法基础，和Java高效读取大文件
采用小顶堆或者大顶堆：
数据描述：求最大K个采用小顶堆，而求最小K个采用大顶堆。
实现步骤：根据数据前K个建立K个节点的小顶堆，在后面的N-K的数据的扫描中，
如果数据大于小顶堆的根节点，则根节点的值覆为该数据，并调节节点至小顶堆。
如果数据小于或等于小顶堆的根节点，小根堆无变化。
求最小K个跟这求最大K个类似。时间复杂度O(nlogK)(n:数据的长度)，特别适用于大数据的求Top K。
package com.java.algorithm.test;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.util.Scanner;
/**
* 求前面的最大K个 解决方案：小根堆
* (数据量比较大（特别是大到内存不可以容纳）时，偏向于采用堆)
*/
public class TopKByHeap {
/**
* 创建k个节点的小根堆
*
* @param a
* @param k
* @return
*/
int[] createHeap(int a[], int k) {
int[] result = new int[k];
for (int i = 0; i < k; i++) {
result[i] = a[i];
}
for (int i = 1; i < k; i++) {
int child = i;
int parent = (i - 1) / 2;
int temp = a[i];
while (parent >= 0 && child != 0 && result[parent] > temp) {
result[child] = result[parent];
child = parent;
parent = (parent - 1) / 2;
}
result[child] = temp;
}
return result;
}
void insert(int a[], int value) {
a[0] = value;
int parent = 0;
while (parent < a.length) {
int lchild = 2 * parent + 1;
int rchild = 2 * parent + 2;
int minIndex = parent;
if (lchild < a.length && a[parent] > a[lchild]) {
minIndex = lchild;
}
if (rchild < a.length && a[minIndex] > a[rchild]) {
minIndex = rchild;
}
if (minIndex == parent) {
break;
} else {
int temp = a[parent];
a[parent] = a[minIndex];
a[minIndex] = temp;
parent = minIndex;
}
}
}
/***
* 从数组中加载数据并计算topN
* @param input 源数据，用于计算topN的数组
* @param k topN中具体N的值
* @return
*/
int[] getTopKByHeap(int input[], int k) {
int heap[] = this.createHeap(input, k);
for (int i = k; i < input.length; i++) {
if (input[i] > heap[0]) {
this.insert(heap, input[i]);
}
}
return heap;
}
/**从文件中加载数据并计算topN
* 假设文件中一行数据格式为：商品名称/t 商品价格
*
* @param path 文件路径
*/
public int[] readDataFromBigFile(String path, int k) throws IOException {
FileInputStream inputStream = null;
Scanner sc = null;
int[] result = new int[k];
int index = 0;
try {
inputStream = new FileInputStream(path);
sc = new Scanner(inputStream, "UTF-8");
while (sc.hasNextLine()) {
String line = sc.nextLine();
String[] vals = line.split("\\s");
int price = Integer.parseInt(vals[1]);
if (index >= k) {
this.insert(result, price);
} else {
result[index++] = price;
if (index == k) {
result = createHeap(result, k);
}
}
}
// note that Scanner suppresses exceptions
if (sc.ioException() != null) {
throw sc.ioException();
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if (inputStream != null) {
inputStream.close();
}
if (sc != null) {
sc.close();
}
}
return result;
}
public static void main(String[] args) {
int a[] = {4, 3, 5, 1, 2, 8, 9, 10};
int result[] = new TopKByHeap().getTopKByHeap(a, 3);
for (int temp : result) {
System.out.println(temp);
}
}
}