求前K个最大数，或第K个最大数或第K大频率的单词类似问题小结

求前K个最大数，最小数，第K个最大数，或者 出现频率为第K大的单词是哪个 此类问题，首先想到的就是排序，但是求第K最大而已，并不要求完全有序，所以 想到了 大顶堆 和小顶堆

我们可以用到 优先级队列 priority_queue，它实际上是一个队列，但是它的功能是始终保持队首元素是当前元素的最大值

定义：priority_queue
Type 就是数据类型，Container 就是容器类型（Container必须是用数组实现的容器，比如vector,deque等等，但不能用 list。STL里面默认用的是vector），Functional 是仿函数，决定了优先队列的 比较方式

默认为大顶堆：priority_queue,less>

当然也可以自定义类型然后自定义相匹配的仿函数

 

1.首选由简单的例题着手：

本题要求数组中第K大的数是多少？

第一想法是进行排序，然后选择合适位置处的元素即可

但是要求是求第K大元素，并不要求对数组进行排序

所以我们只要知道前K个最大元素即可，而对于他们的顺序无关紧要，所以就可以用到优先级队列priority_queue

将数组元素逐渐压入priority_queue,当优先级队列内的元素 大于 （所有元素个数 - k）时，即优先级队列顶端中一定是前K个元素中的某一个了

取出顶端元素压入 数组中，然后找到数组中的最小元素，即为全部元素中的第K大元素

class Solution {
public:
    int findKthLargest(vector& nums, int k) 
    {
        vector restmp;
        priority_queue pq;//优先级队列
        for(auto i : nums)
        {
            pq.push(i);
            if(pq.size() > nums.size()-k)
            {
                restmp.push_back(pq.top());
                pq.pop();
            }
        }
        int kmin  =INT_MAX;
        for(int i : restmp)
        {
            if(i <= kmin)
            {
                kmin = i;
            }
        }
        return kmin;
    }
};

2.求数组中，出现频率位于前K次的元素

这题目也不难，容易想到的就是用 哈希map来统计每一个元素出现的次数

然后用优先级队列，但由于 比第一题多了 要考虑的频率，所以我们采用 对组 pair容器

来记录各个元素出现的频率以及对应的元素。

然后求前K个，用默认的大顶堆即可

class Solution {
public:
    vector topKFrequent(vector& nums, int k) 
    {
        unordered_map map;
        vector res;
        for(int i = 0; i < nums.size(); i++)//统计每个元素的出现的频率
        {
            map[nums[i]]++;
        }
        priority_queue> pq; //用大顶堆来记录 频率和对应元素，
        //用pair的第一个元素代表频率，第二个元素代表对应该频率对应的元素
        
        for(auto it = map.begin(); it != map.end(); it++)
        {
            pq.push(make_pair(it->second,it->first));
            if(pq.size() > map.size()-k)
            {
                res.push_back(pq.top().second);
                pq.pop();
            }
        }
        return res;
    }
};

3.求数组中出现频率为与前K的单词

本来，这道题目和第二题是一样的，只不过把 数据元素 换位 单词元素即可

虽然要求 单词的频率求出现最多的前K个，但是当两个单词出现频率相同时，并不是要求随意摆放，结果中要求

频率相等时，单词按字典顺序摆放，即升序摆放

所以，问题出现了，频率按降序，频率相同时，单词按升序

显然，要定义自己的仿函数

 由于也是用对组 pair来记录频率和对应的单词;对组中第一个元素代表频率

所以，仿函数

    struct fun
    {
        bool operator()(pair& p1, pair& p2)
        {
            if(p1.first < p2.first)//这样记忆吧，小于号代表降序，大于到代表升序
            {
                return true;
            }
            else if(p1.first > p2.first)
            {
                return false;
            }
            else
            {
                if(p1.second > p2.second)
                {
                    return true;
                }
                else
                {
                    return false;
                }
            }
        }
    };

所以完整程序如下：

class Solution {
public:
    vector topKFrequent(vector& words, int k) 
    {
        vector res;
        unordered_map map;
        for(auto word : words)
        {
            map[word]++;
        }
        priority_queue,vector>,fun> pq;
        
        for(auto it = map.begin(); it != map.end(); it++)
        {
            pq.push(make_pair(it->second,it->first));

        }
        while(pq.size() > map.size()-k)
        {
            res.push_back(pq.top().second);
            pq.pop();
        }
        return res;
    }
    
private:
    struct fun
    {
        bool operator()(pair& p1, pair& p2)
        {
            if(p1.first < p2.first)//这样记忆吧，小于号代表降序，大于到代表升序
            {
                return true;
            }
            else if(p1.first > p2.first)
            {
                return false;
            }
            else
            {
                if(p1.second > p2.second)
                {
                    return true;
                }
                else
                {
                    return false;
                }
            }
        }
    };
    
};