剑指offer(40)

剑指offer(40)

剑指 Offer 40. 最小的k个数

难度简单426

输入整数数组 arr ，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。

示例 1：

输入：arr = [3,2,1], k = 2
输出：[1,2] 或者 [2,1]

示例 2：

输入：arr = [0,1,2,1], k = 1
输出：[0]

限制：

• 0 <= k <= arr.length <= 10000
• 0 <= arr[i] <= 10000

思路一：

堆

使用 默认的大顶堆，把前k个数放入堆中，然后依次和arr比较，有小于堆顶的就替换。最后堆中就是答案

class Solution {
public:
    
    vector<int> getLeastNumbers(vector<int>& arr, int k) {
        vector<int> vec(k, 0);
        if (k == 0) { // 排除 0 的情况
            return vec;
        }
        priority_queue<int> Q;
        for (int i = 0; i < k; ++i) {
            Q.push(arr[i]);
        }
        for (int i = k; i < arr.size(); ++i) {
            if (Q.top() > arr[i]) {
                Q.pop();
                Q.push(arr[i]);
            }
        }
        for (int i = 0; i < k; ++i) {
            vec[i] = Q.top();
            Q.pop();
        }
        return vec;
    }
};

思路二： 快排优化

给出别人的代码，思想与快排类似，把一个数当做基准，小于这个数放左边，大于放右边，然后观察小于这个数的数量是否为k，如果大于k，则正确的基准应该在左边，小于则在右边，再去递归即可

class Solution {
public:
    vector<int> getLeastNumbers(vector<int>& arr, int k) {
        if (k >= arr.size()) return arr;
        return quickSort(arr, k, 0, arr.size() - 1);
    }
private:
    vector<int> quickSort(vector<int>& arr, int k, int l, int r) {
        int i = l, j = r;
        while (i < j) {
            while (i < j && arr[j] >= arr[l]) j--;
            while (i < j && arr[i] <= arr[l]) i++;
            swap(arr[i], arr[j]);
        }
        swap(arr[i], arr[l]);
        if (i > k) return quickSort(arr, k, l, i - 1);
        if (i < k) return quickSort(arr, k, i + 1, r);
        vector<int> res;
        res.assign(arr.begin(), arr.begin() + k);
        return res;
    }
};