寻找最小的k个数(四种方法)

1 使用从大到小的优先队列保存最小的K个数,每次取出K个数之后的其余数和堆顶元素比较,如果比堆顶元素小,则将堆顶元素删除,将该元素插入

void topK(int arr[],int n,int k)

{

    if(k>n)

        return;

    priority_queue<int> q;

    for(int i=0;i<n;++i)

    {

        if(q.size()<k)

            q.push(arr[i]);

        else

        {

            if(arr[i]<q.top())

            {

                q.pop();

                q.push(arr[i]);

            }

        }

    }

    while(!q.empty())

    {

        cout<<q.top()<<' ';

        q.pop();

    }

    cout<<endl;

}

2 使用set的排序功能,以从大到小的顺序排序所有前K个元素,取出其余的元素与第一个元素比较,如果小于第一个元素,则将第一个元素删除,将当前元素插入。

void topK1(int arr[],int n,int k)

{

    set<int,greater<int> > st;

    if(k>n)

        return;

    for(int i=0;i<n;++i)

    {

        if(st.size()<k)

            st.insert(arr[i]);

        else

        {

            auto iter=st.begin();

            if(*iter>arr[i])

            {

                st.erase(iter);

                st.insert(arr[i]);

            }

        }

    }

    auto iter=st.begin();

    while(iter!=st.end())

    {

        cout<<*iter++<<' ';

    }

    cout<<endl;

}

3 使用partition的方法,每次找出一个数的固定位置index,其中左边的元素都比该元素小,右边的元素都比该元素大。如果index==k-1,则结束循环,找出的index及之前的元素就是k个最小的元素,否则如果index

大于k-1,则需要找的元素在index的左边,否则需要找的元素在index的右边。循环查找直到index==k-1。

int partition(int arr[],int s,int e)

{

    int priov=arr[e];

    int i=s-1;

    int j=s;

    for(;j<e;++j)

    {

        if(arr[j]<priov)

        {

            ++i;

            swap(arr[i],arr[j]);

        }

    }

    ++i;

    swap(arr[i],arr[e]);

    return i;

}

void topK2(int arr[],int n,int k)

{

    int index=partition(arr,0,n-1);

    while(index!=k-1)

    {

        if(index<k-1)

            index=partition(arr,index+1,n-1);

        else

            index=partition(arr,0,index-1);

    }

    for(int i=0;i<k;++i)

        cout<<arr[i]<<' ';

    cout<<endl;

}

4 利用选择排序的功能,n个元素中找出最小值与第一个元素交换,从n-1个元素中找出次小值与第二个元素交换,直到找到k个元素位置。

void topK3(int arr[],int n,int k)

{

    for(int i=0;i<k;++i)

    {

        int min=i;

        int j=i+1;

        while(j<n)

        {

            if(arr[j]<arr[min])

                min=j;

            ++j;

        }

        if(min!=i)

            swap(arr[min],arr[i]);

    }

    for(int i=0;i<k;++i)

        cout<<arr[i]<<' ';

    cout<<endl;

}

 

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