Hashset 例题

题目:输入n个整数,输出其中最小的k个。

例如输入1,2,3,4,5,6,7和8这8个数字,则最小的4个数字为1,2,3和4。

分析:这道题最简单的思路莫过于把输入的n个整数排序,这样排在最前面的k个数就是最小的k个数。只是这种思路的时间复杂度为O(nlogn)。我们试着寻找更快的解决思路。

我们可以先创建一个大小为k的数据容器来存储最小的k个数字。接下来我们每次从输入的n个整数中读入一个数。如果容器中已有的数字少于k个,则直接把这次读入的整数放入容器之中;如果容器中已有k个数字了,也就是容器已满,此时我们不能再插入新的数字而只能替换已有的数字。我们找出这已有的k个数中最大值,然和拿这次待插入的整数和这个最大值进行比较。如果待插入的值比当前已有的最大值小,则用这个数替换替换当前已有的最大值;如果带插入的值比当前已有的最大值还要大,那么这个数不可能是最小的k个整数之一,因为我们容器内已经有k个数字比它小了,于是我们可以抛弃这个整数。

因此当容器满了之后,我们要做三件事情:一是在k个整数中找到最大数,二是有可能在这个容器中删除最大数,三是可能要插入一个新的数字,并保证k个整数依然是排序的。如果我们用一个二叉树来实现这个数据容器,那么我们能在O(logk)时间内实现这三步操作。因此对于n个输入数字而言,总的时间效率就是O(nlogk)。

我们可以选择用不同的二叉树来实现这个数据容器。由于我们每次都需要找到k个整数中的最大数字,我们很容易想到用最大堆。在最大堆中,根结点的值总是大于它的子树中任意结点的值。于是我们每次可以在O(1)得到已有的k个数字中的最大值,但需要O(logk)时间完成删除以及插入操作。

我们自己从头实现一个最大堆需要一定的代码。我们还可以采用红黑树来实现我们的容器。红黑树通过把结点分为红、黑两种颜色并根据一些规则确保树是平衡的,从而保证在红黑树中查找、删除和插入操作都只需要O(logk)。在STL中set和multiset都是基于红黑树实现的。如果面试官不反对我们

 

import java.util.Comparator;
import java.util.Iterator;
import java.util.TreeSet;

public class test {   
    
    
    public static void get_k(int k, int[] input){

        TreeSet<Integer> set = new TreeSet<Integer>(new PerComparator());
        set.clear();
        
        if(k==0 || input.length < k)
            return;
        
        for(int i=0; i<input.length; i++){
            if(set.size() < k)
                set.add(input[i]);
            else{
                if(set.first() > input[i]){
                    set.remove(set.first());
                    set.add(input[i]);
                }    
            }
        }
        for(int i : set)
            System.out.print(i + " ");
        
    } 
    
    public static void main(String[] args) {   
        int[] input = {2, 4, 1, 16, 7, 5, 11, 9};
        
        
        get_k(6,input);
        
    }   
    
}  

class PerComparator implements Comparator{
    //这个地方可以  多态 string ,  int , ...


    @Override
    public int compare(Object arg0, Object arg1) {
        // TODO Auto-generated method stub
        return (Integer)arg1 - (Integer)arg0;
    }
}

 

posted on 2013-07-22 08:08  brave_bo  阅读(457)  评论(0编辑  收藏  举报

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