题目描述(中等难度)
找出第 k 大的数。
解法一 暴力
使用快排从大到小排序,将第 k 个数返回即可。
我们直接使用 java 提供的排序算法,又因为默认是从小到大排序,所以将倒数第 k 个数返回即可。
1. public int findKthLargest(int[] nums, int k) {
2. Arrays.sort(nums);
3. return nums[nums.length - k];
4. }
解法二
我们没必要把所有数字正确排序,我们可以借鉴快排中分区的思想,这里不细讲了,大家可以去回顾一下快排。
随机选择一个分区点,左边都是大于分区点的数,右边都是小于分区点的数。左部分的个数记做 m。
如果 k == m + 1,我们把分区点返回即可。
如果 k > m + 1,说明第 k 大数在右边,我们在右边去寻找第 k - m - 1 大的数即可。
如果 k < m + 1,说明第 k 大数在左边,我们在左边去寻找第 k 大的数即可。
左边和右边寻找在代码中采取递归即可。
分区达到的效果就是下边的样子。
1. 原数组 3 7 6 1 5
2. 3. 如果把 5 作为分区点,那么数组最后就会变成下边的样子, i 指向最终的分区点
4. 7 6 5 1 3
5. ^
6. i
代码的话,分区可以采取双指针,i 前边始终存比分区点大的元素。
1. public int findKthLargest(int[] nums, int k) {
2. return findKthLargestHelper(nums, 0, nums.length - 1, k);
3. }
4. 5. private int findKthLargestHelper(int[] nums, int start, int end, int k) {
6. int i = start;
7. int pivot = nums[end];//分区点
8. //将 i 的左半部分存比分区点大的数
9. //将 i 的右半部分存比分区点小的数
10. for (int j = start; j < end; j++) {
11. if (nums[j] >= pivot) {
12. int temp = nums[i];
13. nums[i] = nums[j];
14. nums[j] = temp;
15. i++;
16. }
17. }
18. //分区点放到 i 的位置
19. int temp = nums[i];
20. nums[i] = pivot;
21. nums[end] = temp;
22. //左边的数量加上 1
23. int count = i - start + 1;
24. if (count == k) {
25. return nums[i];
26. //从右边去继续寻找
27. } else if (count < k) {
28. return findKthLargestHelper(nums, i + 1, end, k - count);
29. //从左边去继续寻找
30. } else {
31. return findKthLargestHelper(nums, start, i - 1, k);
32. }
33. }
解法三
我们可以使用优先队列,建一个最大堆,然后依次弹出元素,弹出的第 k 个元素就是我们要找的。
优先队列的使用也不是第一次了,之前在 23 题 和 188 题 也用过,原理可以参考 这里 和 这里。
这里我们直接使用 java 提供的优先队列了。
1. public int findKthLargest(int[] nums, int k) {
2. Comparator
java 默认的是建最小堆,所以我们需要一个比较器来改变优先级。
如果使用最小堆也可以解决这个问题,只需要保证队列中一直是 k 个元素即可。当队列超出 k 个元素后,把队列中最小的去掉即可,这就保证了最后队列中的元素一定是前 k 大的元素。
1. public int findKthLargest(int[] nums, int k) {
2. // 建立最小堆
3. Queue
总
这道题不是很难,只要掌握了快排的思想,解法二也能很快写出来。解法三的话,就得事先了解优先队列了。
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