JZ29 最小的K个数

最小的K个数

给定一个数组，找出其中最小的K个数。例如数组元素是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。如果K>数组的长度，那么返回一个空的数组

 

方法1：堆
思路和算法

我们用一个大根堆实时维护数组的前 k 小值。首先将前 k 个数插入大根堆中，随后从第 k+1个数开始遍历，如果当前遍历到的数比大根堆的堆顶的数要小，就把堆顶的数弹出，再插入当前遍历到的数。最后将大根堆里的数存入数组返回即可。在下面的代码中，由于 C++ 语言中的堆（即优先队列）为大根堆，我们可以这么做。而 Python 语言中的堆为小根堆，因此我们要对数组中所有的数取其相反数，才能使用小根堆维护前 k 小值。

方法2、用快排最高效解决 TopK 问题：O(N)
注意找前 K 大/前 K 小问题不需要对整个数组进行 O(NlogN)的排序！
例如本题，直接通过快排切分排好第 K 小的数（下标为 K-1），那么它左边的数就是比它小的另外 K-1 个数啦～

 

func GetLeastNumbers_Solution(input []int, k int) []int {
	// write code here
	res := make([]int, 0)
	if k == 0 || len(input) == 0 {
		return res
	}

	quickSelect(input, 0, len(input)-1, k)
	return input[:k]
}

func quickSelect(nums []int, low, high, k int) {
	if low >= high {
		return
	}

	pivotIndex := partition(nums, low, high)

	if k-1 == pivotIndex {
		return
	} else if k-1 < pivotIndex {
		quickSelect(nums, low, pivotIndex-1, k)
	} else {
		quickSelect(nums, pivotIndex+1, high, k)
	}
}

func partition(nums []int, low, high int) int {
	pivot := nums[high] // 可以随机，可以固定
	i := low

	for j := low; j < high; j++ {// 双指针，i指向小于等于pivot的位置，j指向大于pivot的位置，然后交换位置
		if nums[j] <= pivot {
			nums[i], nums[j] = nums[j], nums[i]
			i++
		}
	}

	nums[i], nums[high] = nums[high], nums[i] // 把锚点放在左右的中间
	return i
}