Leetcode:703题——数据流中的第k大元素

设计一个找到数据流中第K大元素的类（class）。注意是排序后的第K大元素，不是第K个不同的元素。
你的 KthLargest 类需要一个同时接收整数 k 和整数数组nums 的构造器，它包含数据流中的初始元素。每次调用 KthLargest.add，返回当前数据流中第K大的元素。
来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/kth-largest-element-in-a-stream

这题用Python的内置函数来做，几行代码就OK了，但这样做的话，就没意思了。
这题我用了小根堆的性质来做，因为求第K大元素，即只要维持一个空间大小为K的小根堆，那么堆顶就是所求的答案。

class KthLargest:

    def __init__(self, k: int, nums: List[int]):
        #建堆,构造小根堆
        self.nums = nums
        self.length = len(nums)
        self.k = k
        m = self.length
        #把序列的逻辑结构看做一颗完全二叉树
        '''i为当前节点，2*i+1是i的左孩子，2*i+2是i的右孩子'''
        r = m // 2 - 1    #从最后一个叶节点的父节点开始
        while r >= 0:
            self.heapsort(r,m)
            r -= 1
        while m-1 > self.k-1:
            '''把self.length-k个值，即刚开始的堆的前面的几个最小值调换到末尾，'''
            temp = self.nums[0]
            self.nums[0] = self.nums[m-1]
            self.nums[m-1] = temp
            m = m-1
            self.heapsort(0,m)
    def add(self, val: int) -> int: 
        #插入val
        if not self.nums:
            self.nums.append(val)
        elif self.k > len(self.nums):
            self.nums.append(val)
            self.heapsort(0,self.k)
        elif val > self.nums[0]:
            self.nums[0] = val
            self.heapsort(0,self.k)
        return self.nums[0]
    def heapsort(self,r,m):
        '''小根堆的排序'''
        temp = self.nums[r]
        j = 2*r + 1
        while j < m:
            if j+1 < m and self.nums[j] > self.nums[j+1]:
                j += 1     #往右孩子走
            if j < m and temp <= self.nums[j]:
                break
            self.nums[r] = self.nums[j]
            r = j
            j = 2*j+1
        self.nums[r] = temp