寻找第K大 —— 快排思想 / 堆排思想

Posted 2021-09-03 满眼*星辰

NC88 寻找第K大

描述
有一个整数数组，请你根据快速排序的思路，找出数组中第K大的数。
给定一个整数数组a,同时给定它的大小n和要找的K(1<=K<=n)，请返回第K大的数(包括重复的元素，不用去重)，保证答案存在。
示例1
输入：
[1,3,5,2,2],5,3
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返回值：
2
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示例2
输入：
[10,10,9,9,8,7,5,6,4,3,4,2],12,3
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返回值：
9
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说明：
去重后的第3大是8，但本题要求包含重复的元素，不用去重，所以输出9

题目链接：https://www.nowcoder.com/practice/e016ad9b7f0b45048c58a9f27ba618bf?tpId=190&&tqId=35209&rp=1&ru=/activity/oj&qru=/ta/job-code-high-rd/question-ranking

快排思想

快排的时候如果基准点等于k-1的下标，那么该下标位置就是第k大元素
如果大于k-1，那么就需要往左边查找第k大元素
如果小于k-1，那么就需要往右边查找第k大元素

    //快排思路
    public int findKth(int[] a, int n, int K) {
        return quick(a,0,n-1,K);
    }
    public int quick(int[] arr,int left,int right,int k) {
        int piv = sort(arr,left,right);
        if(piv == k-1) {
            return arr[piv];
        }else if(piv > k-1) {
            return quick(arr,left,piv-1,k);
        }else {
            return quick(arr,piv+1,right,k);
        }
    }
    public int sort(int[] arr,int left,int right) {
        int piv = arr[left];
        while(left < right) {
            while(left < right && arr[right] <= piv) {
                right--;
            }
            arr[left] = arr[right];
            while(left < right && arr[left] >= piv) {
                left++;
            }
            arr[right] = arr[left];
        }
        arr[left] = piv;
        return left;
    }

堆排思想

先用堆排序把该数组从大到小排列好
再取出第k大的元素

//堆排思路
    public int findKth2(int[] a, int n, int K) {
        heapSort(a);
        return a[K-1];
    }
    public void heapSort(int[] arr) {
        createSmallHeap(arr);
        int end = arr.length-1;
        while(end >= 0) {
            int tmp = arr[0];
            arr[0] = arr[end];
            arr[end] = tmp;
            end--;
            adjustDown(arr,end,0);
        }
    }
    public void createSmallHeap(int[] arr) {
        int len = arr.length-1;
        int parent = (len-1)/2;
        while(parent >= 0) {
            adjustDown(arr,len,parent);
            parent--;
        }
    }
    public void adjustDown(int[] arr,int len,int parent) {
        int child = parent*2+1;
        while(child <= len) {
            if(child+1 <= len && arr[child+1] < arr[child]) {
                child++;
            }
            if(arr[child] < arr[parent]) {
                int tmp = arr[child];
                arr[child] = arr[parent];
                arr[parent] = tmp;
                parent = child;
                child = 2*parent+1;
            }else {
                break;
            }
        }
    }