堆相关的面试题

堆相关的面试题_第1张图片

文章目录

  • 1. 距离不超过k的推排序
  • 2. 最大线段重合问题

1. 距离不超过k的推排序

题目:已知一个几乎有序的数组。几乎有序是指,如果把数组排好顺序的话,每个元素移动的距离一定不超过k,并且k相对于数组长度来说是比较小的

请选择一个合适的排序策略,对这个数组进行排序

举个例子:
堆相关的面试题_第2张图片
我们可以看出,每个数到相应的位置后,移动的距离没有超过2。所以在这里,k就是2。那么我们该选择什么方法来排序会比较好呢?

解题思路:
我们知道:k为2,那么什么位置会放在下标0的位置上。下标0,1,2都有可能移到这个位置。那么我们可以先创建大小为k+1的小根堆。

我们将前3个数插入堆中,这样堆顶为这三个数最小的数,放到0位置。然后删除堆顶元素,再把下标为3的数插入堆中,这样堆顶的元素就该放在1的位置。再删除堆顶,再把下标为4的数人堆,这样堆顶的元素就在2的位置上,依次类推。

当最后的数入堆后,把堆里面的数一个一个弹出,放在数组后面,就完成了排序。这个方法的时间复杂度是:O(N*logK),如果k比较小的话,就是O(N)

代码实现:
堆相关的面试题_第3张图片

2. 最大线段重合问题

题目:给定很多线段,每个线段都有两个数[start,end],表示线段开始位置和结束位置,左右都是闭区间,且是整数。规定:线段重合区域的长度必须>=1。返回线段最多重合区域中,包含了几条线段

什么叫做线段重合区域的长度必须>=1

举个例子:
[1,3]和[3,6],它们的情况如下图:
堆相关的面试题_第4张图片
这种情况是不满足的。

解题流程:
第一步:将每个线段按照开始位置进行一个从小到大的排序
堆相关的面试题_第5张图片
堆相关的面试题_第6张图片
第二步:创建一个小根堆,然后将小于等于线段开始的位置的数弹出,弹出完结束之后,把线段结尾的数入堆。
首先,[1,7]我们要把小于等于1的数从堆里弹出,因为一开始堆里面什么都没有,所以什么事都不干。然后把7入堆。此时,堆里面的个数就是此线段重合的个数。也就是说[1,7]重合数是1。

[2,3]我们要把小于等于2的数从堆里面弹出,然后将3入堆。此时堆里面个数为2,[2,3]重合个数也就是2。

[4,5]我们要把小于等于4的数从堆里面弹出,然后将5入堆。此时堆里面个数为2,[4,5]重合个数也就是2。

[4,6]我们要把小于等于4的数从堆里面弹出,然后将6入堆。此时堆里面个数为3,[4,6]重合个数也就是3。

那么这个线段的最多重合个数就为3。

那么为什么这样就能得出最大线段重合数呢
我们知道:一个重合的线段,重合线段的左边界,一定是某一个线段的左边界。所以,我们在遍历每个线段的时候,我们都认为这个线段的左边界为重合的左边界。那么我们就看有多少个数穿过这个左边界。
堆相关的面试题_第7张图片
假设,我们遇到了[10,17]这个区间的线段,小根堆里面的8和9说明是前面线段的结尾,这些结尾都没超过10,说明这些线段根本不可能穿过10。

在这里我们要注意:只要开始顺序相同的线段,它们之间排序的顺序没有要求,因为不论是谁先,弹出的都是小于等于开始位置。结尾的数也都会入堆

代码实现:
堆相关的面试题_第8张图片
这个算法,我们需要把每个线段都遍历一遍,所以是N。每次插入和删除小根堆最坏情况下是logN。所以时间复杂度是O(N*logN)。

你可能感兴趣的:(题目练习,算法,数据结构)