Java实现在10个亿数中,快速找出最小的十个数

可以使用堆(Heap)数据结构来解决这个问题。具体来说,您可以使用一个最大堆(Max Heap)来存储当前已经找到的最小的10个数。最大堆可以保证堆顶元素是当前堆中最大的元素。当我们遍历这10亿个数时,如果遇到比堆顶元素小的数,我们就可以将它替换堆顶元素,并重新调整堆使得堆顶元素仍然是当前堆中最大的元素。

Java中有现成的PriorityQueue类可以作为堆使用。具体实现代码如下:

import java.util.PriorityQueue;

public class FindMinNumbers {
    public static int[] findMinNumbers(int[] nums, int k) {
        // 创建一个最大堆
        PriorityQueue<Integer> maxHeap = new PriorityQueue<>((a, b) -> b - a);
        for (int num : nums) {
            if (maxHeap.size() < k) {
                maxHeap.offer(num);
            } else if (num < maxHeap.peek()) {
                maxHeap.poll();
                maxHeap.offer(num);
            }
        }
        int[] res = new int[k];
        for (int i = k - 1; i >= 0; i--) {
            res[i] = maxHeap.poll();
        }
        return res;
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] nums = new int[]{...}; // 10亿个数的数组
        int k = 10;
        int[] res = findMinNumbers(nums, k);
        for (int num : res) {
            System.out.print(num + " ");
        }
    }
}

在这个实现中,我们使用一个PriorityQueue来实现最大堆,使用Lambda表达式来自定义比较器,然后遍历数组中的所有数。如果堆的大小小于k,就直接把数加入堆中;否则,如果当前数小于堆顶元素,就把堆顶元素弹出,再把当前数加入堆中。最后,我们把堆中的元素依次弹出,即得到最小的k个数。

Java随机生成10亿个数,并用int[]保存

import java.util.Random;

public class RandomArray {
    private static final int ARRAY_SIZE = 1000000000;
    private static final long MAX_INT = (long) Integer.MAX_VALUE + 1;

    public static void main(String[] args) {
        int[] array = new int[ARRAY_SIZE];
        Random rand = new Random();

        for (int i = 0; i < ARRAY_SIZE; i++) {
            array[i] = (int) (rand.nextLong() % MAX_INT);
        }
    }
}

在上面的代码中,使用了Random类来生成随机数,并将其保存在int数组中。注意,由于Java的int类型的最大值为2,147,483,647,因此我们需要使用long类型来表示更大的数。在代码中,我们将最大值加1后保存在MAX_INT常量中,然后使用nextLong()方法生成long类型的随机数,并取余MAX_INT得到int类型的随机数。

需要注意的是,生成10亿个随机数会占用大量的内存,可能会导致内存不足。因此,在实际使用中,可能需要考虑分批次生成随机数,或者使用其他数据结构来保存数据。

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