最小的k个数

问题:
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。

返回的也是一个数组,所以我们可以先全排列,然后返回前k个好了。但是这样的时间是O(nlgn),有没有比这更快的呢。当然有,下面介绍两种方法。

1.利用快排中获取分割点的方法。
如果输入的数组可以修改,那么我们就可以使用这个方法。具体如下,我们使用快排的时候找根据priovt来把整个数组分成大于priovt的和小于priovt的两部分,然后递归调用快排这样可以把数组排序。但是在这里,我们不需要递归的调用快排,我们只需要找到那个priovt就可以了,所以我们需要的就是不断的分割知道分割成k个前面的和size-k个后面的。k的前面都比num[k]小就可以了,不需要排序。

代码如下:

class Solution
{
public:
 int partition(vector& input, int start, int end)
 {
     if(input.empty() || start> end) 
         return -1;
     int temp = input[end];
     int j = start -1;
     for(int i=start;i GetLeastNumbers_Solution(vector input, int k)
 {
     vector res;
     if(input.empty() || k>input.size() || k<=0) 
         return res;
     int start = 0;
     int end = input.size()-1;
     int index = partition(input,start,end);
     while(index != k-1)
     {
         if(index>k-1)
         {
             end = index-1;
             index = partition(input,start,end);
         }
         else
         {
             start = index+1;
             index = partition(input,start,end); 
         }
     }
     for(int i=0;i

这个方法的复杂度是O(n),因为第一次是n,第二次就是n/2,。。。

2.堆排序 O(nlgk)。
上面的算法会修改原来的输入数组,如果不能修改的话,我们可以使用堆排序来解决。
方法是:创建一个K个节点的堆,每次读的时候比较一下,如果堆还没有满,那么读入的数字就插进去,如果已经满了就按照大小来替换。所以我们可以用一个最大堆来存放数字,那么在这里就直接使用multiset了,因为set内部是红黑树实现的。另外就是我们的输入很可能是重复的,所以实用multi-

class Solution
{
public:
    vector GetLeastNumbers_Solution(vector input, int k) {
        vector res;
        if(input.empty() || k>input.size() || k<=0) 
            return res;
        multiset > numbers;
        multiset>::iterator first;
        for(vector::iterator it = input.begin();it!=input.end();++it)
        {
            if(numbers.size()

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