剑指Offer系列-面试题30：最小的K个数

题目：输入n个整数，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,。

思路：运用快排的思想，每次排序后，point点左边的数都小于point，因此只要让point的坐标等于k-1时，point以及它左边的数就是最小的k个数。但是这样会改变数组原有次序。

另一种思路是事先设置一个大小为k的容器，同时设置一个变量max用来记录当前容器中最大的数，如果容器没有满，那么就将数字插入，如果满了，拿出最大的数，然后插入新的数字，直到遍历完整个数组。这样不会改变数组原有次序。

代码：

ArrayList GetLeastNumbers_Solution(int [] input, int k) {
	ArrayList result = new ArrayList();
	int num = input.length;
	if (num < k) {
		return result;
	}
	int index = Partition(input, 0, input.length - 1);
	while (index != k - 1) {
		if (index > k - 1) {
			index = Partition(input, 0, index - 1);
		} else {
			index = Partition(input, index + 1, input.length - 1);
		}
	}
	for (int i = 0 ; i < k ; i++) {
		result.add(input[i]);
	}
	return result;
}

int Partition(int[] nums, int left, int right) {
	int point = nums[left];
	while (left < right) {
		while (left < right && nums[right] >= point) {
			right--;
		}
		if (left < right) {
			nums[left] = nums[right];
		}
		while (left < right && nums[left] <= point) {
			left++;
		}
		if (left < right) {
			nums[right] = nums[left];
		}
	}
	nums[left] = point;
	return left;
}
// 第二种方法
public static ArrayList GetLeastNumbers_Solution2(int[] input, int k) {
    ArrayList result = new ArrayList(k); // 大小为k的容器
    int num = input.length;
    if (num < k || k <= 0) {
        return result;
    }
    int maxIndex = 0;
    result.add(input[0]);
    for (int i = 1; i < input.length; i++) {
        if (result.size() == k) {
            if (result.get(maxIndex) > input[i]) {
                result.set(maxIndex, input[i]);
                // 重新寻找最大值所在的位置
                for (int j = 0; j < result.size(); j++) {
                    if (result.get(j) > result.get(maxIndex)) {
                        maxIndex = j;
                    }
                }
            }
        } else {
            result.add(input[i]);
            if (input[i] > result.get(maxIndex)) {
                maxIndex = i;
            }
        }
    }
    return result;
}