[堆]找出最小的k个数

标签：堆，数组，集合

题目描述

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。

解题思路

两种方法：

• 法1：先对数组排序，然后取出前k个
• 法2：利用最大堆保存这k个数，每次只和堆顶比，如果比堆顶小，删除堆顶，新数入堆。

实现第二个用堆的方法

注意点

• 判空
• 优先队列实现堆需要额外注意：

  • 大顶堆还是小顶堆 ：堆是一种非线性结构，可以把堆看作一个数组，也可以被看作一个完全二叉树，通俗来讲堆其实就是利用完全二叉树的结构来维护的一维数组。按照堆的特点可以把堆分为大顶堆和小顶堆

    大顶堆：每个结点的值都大于或等于其左右孩子结点的值

    小顶堆：每个结点的值都小于或等于其左右孩子结点的值

    堆的这种特性非常的有用，堆常常被当做优先队列使用，因为可以快速的访问到“最重要”的元素

  • 是选择自然排序还是定制排序，是升序还是降序

  • 自然排序要求插入对象必须实现Comparable接口（常用类型都实现了）；
    定制排序要求优先对列绑定Comoarator对象实例，里面有个自定义的compare方法，可用lambal表达式

  • return o1.compareTo(o2) 或 return o2-o1表示从小到大
    反过来 从大到小

  • 直接打印优先队列得到的结果并不是有序的，多次用poll方法则是有序

参考代码

package Array;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Comparator;
import java.util.PriorityQueue;

public class KminNumber {
	public ArrayList GetLeastestkNum(int[] array, int k) {
		
		ArrayList result = new ArrayList<>();
		if(array == null || array.length==0 || k<=0 || k>array.length)
			return result;
		
		//用优先队列创建降序大顶堆
		PriorityQueue minHeap = new PriorityQueue<>(k, new Comparator() {
			public int compare(Integer o1, Integer o2) {
				//o1.compareTo(o2) 从小到大  反过来 从大到小
				return o2 - o1;
			}
		});
		//遍历一次，进堆
		for(int i=0; i array[i]) {
					minHeap.poll();
					minHeap.offer(array[i]);
				}
			}
			
				
		}
		for(int i:minHeap) {
			result.add(i);
		}
//		for(int i=0; i res = new ArrayList<>(m.GetLeastestkNum(array, k));
		res.sort((Integer a, Integer b)->a-b);
		System.out.println(res);
	}

}