找出数组中最大(小)的十个数

找出数组中最大(小)的十个数

  • 最小(大)堆实现
    • 思路
  • 快速排序实现
    • 思路
    • 注意

最小(大)堆实现

思路

要找出数组中最大的10个数,建立一个容量为10的最小堆,遍历数组,当最小堆容量小于10的时候直接push,当容量大于10的时候,数组的数和最小堆的堆顶的数进行比较,如果小于堆顶数则不可能是最大的10个数之一,如果大于则和堆顶数进行交换,一直遍历完数组

import java.util.Random;
class Test {
	private static int ptr = 1;
	private static int[] heap= new int[6];
	private static int[] num = new int[30];

	public static void main(String[] args) {
		Random rand = new Random();
		for(int i = 0; i < 30; i++) {
			num[i] = rand.nextInt(100);
			System.out.println(num[i]);
		}
		for(int i = 0; i < 30; i++) {
			push(num[i]);
		}
		System.out.println();
		for(int i = 1; i < 6; i++) {
			System.out.println(heap[i]);
		}
	}
	
	public static void push(int x) {
		if(ptr <= 5) {
			heap[ptr++] = x;
			adjustUp(ptr-1);
		} else {
			if(x <= heap[1]) {
				return;
			} 
			heap[1] = x;
			adjustDown();
		}	
	}


	public static void adjustDown() {
		for(int i = 1; i * 2 <= 5; ) {
			int next = 2*i;
			if(next+1 <= 5 && heap[next] > heap[next+1]) {
				next++;
			}
			if(heap[i] > heap[next]) {
				swap(heap, i, next);
				i = next;
			} else {
				return;
			}
		}
	}

	public static void adjustUp(int current) {
		for(int i = current; i > 1; i /= 2) {
			if(heap[i] < heap[i/2]) {
				swap(heap, i, i/2);
			} else {
				return;
			}
		}
	}

	public static void swap(int[] arr, int i, int j) {
		int temp = arr[i];
		arr[i] = arr[j] ;
		arr[j] = temp;
	}
}

快速排序实现

思路

快速排序的时候是先找到一个中间数,这个中间数的左边的数都比这个数小,中间数的右边的数都比这个数大,当要找出最小的10个数的时候,只要找出中间数等于10,它左边的所有数就是最小的十个数

注意

  • 一定可以得到中间数是我们想要的数量,因为快速排序是一直递归进行直到得到两个数的快排或者一个数的快排
  • 得到中间数有两种情况,一种是 low == high 即将返回的时候,另一种是继续递归的时候,这两种情况都有可能,都要考虑,不然只在某些情况输出结果,某些情况没有输出
import java.util.Random;
class Test{
	private static int[] arr = new int[30];
	public static void main(String[] args) {
		Random rand = new Random();
		for(int i = 0; i < 30; i++) {
			arr[i] = rand.nextInt(100);
		}
		quickSort(arr, 0, 29);
	}
	
	public static void quickSort(int[] num, int low, int high) {
		if(low >= high) {
			//第一种情况
			if(low == 5)  {
				for(int i = 0; i < 5; i++) {
					System.out.println(arr[i]);
				}
			}
			return;
		}
		int middle = getMiddle(num, low, high);
		//第二种情况
		if(middle == 5)  {
			for(int i = 0; i < 5; i++) {
				System.out.println(arr[i]);
			}
		}
		quickSort(num, low, middle-1);
		quickSort(num, middle+1, high);
	}

	public static int getMiddle(int[] num, int low, int high) {
		int temp = num[low];
		while(low < high) {
			while(low < high && num[high] >= temp) high--;
			num[low] = num[high];
			while(low < high && num[low] <= temp) low++;
			num[high] = num[low];
		}
		num[low] = temp;
		return low;
	}
}

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