LeetCode 面試題☞數組中的第K個最大的元素

題目描述

• 題目

在未排序的數組中找到第 k 個最大的元素。請注意，你需要找的是數組排序後的第 k 個最大的元素，而不是第 k 個不同的元素。

• 示例

• 示例 1:

    輸入: [3,2,1,5,6,4] 和 k = 2
    輸出: 5
  

• 示例 2:

    輸入: [3,2,3,1,2,4,5,5,6] 和 k = 4
    輸出: 4
  

• 說明:

• 你可以假設 k 總是有效的，且 1 ≤ k ≤ 數組的長度。

解題

sort版本

思路

由題意可知,需要返回的是給定數組中第K大的數,則我們可以對數組進行排序(排升序/排降序),這樣就可知知道題目中所需要查找的元素在數組中的位置

• 排升序版本:std::sort()默認排升序

class Solution {
public:
    int findKthLargest(vector<int>& nums, int k) {
        sort(nums.begin(),nums.end());
        return nums[nums.size()-k];
    }
};

• 排降序,使用lambda表達式實現

class Solution {
public:
    int findKthLargest(vector<int>& nums, int k) {
        sort(nums.begin(),nums.end(),[](int a,int b){return a>b;});
        return nums[k-1];
    }
};

優先隊列版

思路

• 申請一個優先隊列用於存儲待排序的數組(在插入的同時就會進行排序)

• 此時實現的是大根堆,取K次堆頂元素,記錄之後便釋放堆頂元素(因爲在將堆頂元素彈出之後,堆會繼續調整成滿足堆性質的狀態)

• 堆排序的插入(優先隊列底層就是通過堆實現的)
  

• 可以看到在往堆中插入數據的同時在不斷調整堆中的數字,使得其整體符合堆的性質

• 根結點的值比左右子樹的結點中的值都大

• 堆排序的彈出
  

• 在堆的彈出過程中,不斷的取走堆頂元素(堆中最大的數).

• 在取走堆頂元素的同時將堆尾元素放到堆頂,並調整結點,使得整體符合堆的性質.

• 維護一個數組大小規模的優先隊列

class Solution {
public:
    int findKthLargest(vector<int>& nums, int k) {
        priority_queue<int> pq;

        for(auto& e:nums){
        //將數組中所有的數都插入到優先隊列中
            pq.push(e);
        }
        
        int ret=0;
        for(int i=0;i<k;i++){
        //不斷的取走堆頂元素,直到條件結束
            ret=pq.top();
            pq.pop();
        }
        return ret;
    }
};

• 維護一個k大小的優先隊列

class Solution {
public:
    int findKthLargest(vector<int>& nums, int k) {
        priority_queue<int,vector<int>,greater<int>> q;
        for(auto it:nums){
            q.push(it);
            if(q.size()>k) 
            //條件限制了堆的規模,在不斷的取走堆頂的那個元素
				q.pop();
        }
        return q.top();
    }
};

原題🔗