题目描述(中等难度)

215. Kth Largest Element in an Array - 图1 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 cmp; 3. cmp = new Comparator() { 4. @Override 5. public int compare(Integer i1, Integer i2) { 6. // TODO Auto-generated method stub 7. return i2 - i1; 8. } 9. }; 10. 11. // 建立最大堆 12. Queue q = new PriorityQueue(cmp); 13. for (int i = 0; i < nums.length; i++) { 14. q.offer(nums[i]); 15. } 16. 17. for (int i = 0; i < k - 1; i++) { 18. q.poll(); 19. } 20. return q.poll(); 21. }

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 q = new PriorityQueue(); 4. for (int i = 0; i < nums.length; i++) { 5. q.offer(nums[i]); 6. if (q.size() > k) { 7. q.poll(); 8. } 9. } 10. return q.poll(); 11. }

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。 windliang wechat 添加好友一起进步~ 如果觉得有帮助的话,可以点击 这里 给一个 star 哦 ^^ 如果想系统的学习数据结构和算法,强烈推荐一个我之前学过的课程,可以点击 这里 查看详情