题目介绍

数组中的第K个最大元素
给定整数数组 nums 和整数 k，请返回数组中第 k 个最大的元素。
请注意，你需要找的是数组排序后的第 k 个最大的元素，而不是第 k 个不同的元素。

输入: [3,2,1,5,6,4] 和 k = 2
输出: 5输入: [3,2,3,1,2,4,5,5,6] 和 k = 4
输出: 4

解题思路

思路一

求数组中第k大的元素，常规思路肯定是先排序，然后再取第k大的元素。采用java官方自带的Arrays.sort()方法，该方法底层在jdk1.8以后采用的是双轴快排，时间复杂度一般能保持在O(NlogN)，但面试中碰到这种题时肯定不能用，不然就回家等通知了。

思路二

快排虽然快，但是在遇到特殊的测试用例（数组完全有序或完全逆序）时，递归树会退化成链表。在每次快排前定义基准值时，采用随机数策略，防止切分数组时出现极端情况，导致时间复杂度为O(N^2)。快排模板最好能背来，面试手撕代码时很有用。

在选基准值时，随机交换数组中下标为0的元素和它后面的任意元素的位置。

思路三

采用堆排序，构建大顶堆，排序一次能得到最大值，那排序第k次得到的必然是该数组中第k大的元素。

代码实现

直接调用API：

class Solution {//  数组元素可重复，排序后找第K个最大的，排序后，第k大的元素在nums[nums.length - k]public int findKthLargest(int[] nums, int k) {// 调API法，不推荐Arrays.sort(nums);return nums[nums.length - k];}
}/**时间：O(nlogn)，默认sort使用的是快排空间：O(logn)，快排中递归调用栈空间为logn*/

快速排序：

public class LC_215 {public int findKthLargest(int[] nums, int k) {int len = nums.length;int left = 0, right = len - 1;// 第 k 大元素的下标是 len - kint target = len - k;while(true) {int index = partition(nums, left, right);if(index == target) {return nums[index];} else if (index > target) {right = index - 1;} else {left = index + 1;}}}public int partition(int[] nums, int left, int right) {// 在区间随机选择一个元素作为基准值// 会随机生成一个整数，这个整数的范围就是int类型的范围-2^31 ~ 2^31-1,// 但是如果在nextInt()括号中加入一个整数a，那么，这个随机生成的随机数范围就变成[0,a)int randomIndex = new Random().nextInt(right - left + 1) + left;swap(nums, left, randomIndex);int pivot = nums[left];int i = left, j = right;while(i < j) {while(i < j && nums[j] >= pivot)    j--;while(i < j && nums[i] <= pivot)    i++;if(i < j)swap(nums, i, j);}// 循环结束，把基准数移到i下标，基准值位置确定swap(nums, i, left);return i;}public void swap(int[] nums, int i, int j) {int tmp = nums[i];nums[i] = nums[j];nums[j] = tmp;}
}/**时间：O(N)，N是数组的长度；空间：O(1)，仅申请了常数个变量；
*/

堆排序：

public class LC_215_2 {public int findKthLargest(int[] nums, int k) {int heapSize = nums.length;// 构建大顶堆（建立的同时已调整成大顶堆）buildMaxHeap(nums, heapSize);// 上面建堆完成，nums[0]为最大元素// 逐个删除堆顶元素，直到删除了 k-1 个for(int i = nums.length - 1; i >= nums.length - k + 1; i--) {// 先把堆的最后一个元素与堆顶元素交换，交换后，堆被破坏，需要调整结点满足堆swap(nums, 0, i);// 相当于删除堆顶元素（最大值），heapSize--;maxHeapify(nums, 0, heapSize);}return nums[0];}// 建立大顶堆public void buildMaxHeap(int[] arr, int heapSize) {// 从最后一个非叶子节点开始调整每一个结点的子树for(int i = heapSize >> 1; i >= 0; i--){maxHeapify(arr, i, heapSize);}}// 判断当前结点（下标为i）是否需要调整public void maxHeapify(int[] arr, int i, int heapSize) {// 当前结点i的左右孩子的下标int left = i * 2 + 1, right = i * 2 + 2;// max暂存当前根左右三个结点的最大值int max = i;// 如果左孩子在数组内，且比当前结点大，最大值暂存左孩子if(left < heapSize && arr[left] > arr[max])     max = left;// 如果右孩子在数组内，且比当前最大值还要大，最大值暂存右孩子if(right < heapSize && arr[right] > arr[max])     max = right;// 上面两个if完了后，如果最大值不是当前结点i，则交换当前结点和当前max所指向的孩子结点if(max != i) {swap(arr, i, max);// 交换了当前结点和孩子结点，因此可能下面的子树堆性质被破坏，所以对孩子的子树进行调整// 那么当前结点则为max了，进行递归maxHeapify(arr, max, heapSize);}}public void swap(int[] nums, int i, int j) {int tmp = nums[i];nums[i] = nums[j];nums[j] = tmp;}
}/**时间：O(NlogN)，建堆要遍历一遍数组，时间代价为O(N)；需要删除k-1次堆尾元素，每次删除的时间代价是O(logN)，故删除的总代价为O(klogN)。因为k<N，所以监禁时间复杂度为O(logN)空间：O(logN)，递归调用栈所使用的空间。
*/

LC215. 数组中的第K个最大元素相关推荐

在数组中查找第k个最大元素_查找数组中每个元素的最近最大邻居
在数组中查找第k个最大元素 Problem statement: 问题陈述: Given an array of elements, find the nearest (on the right) g ...
215.数组中的第K个最大元素/347. 前 K 个高频元素
2020-05-25 1.题目描述数组中的第K个最大元素 2.题解 1.使用冒泡排序 2.使用快速排序 3.优先队列(内部是用堆来实现的) 3.代码 class Solution { public: ...
数组中的第K个最大元素
数组中的第K个最大元素在未排序的数组中找到第k个最大的元素.请注意,你需要找的是数组排序后的第k个最大的元素,而不是第k个不同的元素. 示例输入: [3,2,1,5,6,4] 和 k = 2 输出 ...
【LeetCode】【HOT】215. 数组中的第K个最大元素（优先队列）
[LeetCode][HOT]215. 数组中的第K个最大元素文章目录 [LeetCode][HOT]215. 数组中的第K个最大元素 package hot;import java.util.Co ...
215. 数组中的第 K个最大元素
215. 数组中的第 K个最大元素在未排序的数组中找到第 k 个最大的元素.请注意,你需要找的是数组排序后的第 k 个最大的元素,而不是第 k 个不同的元素. 示例 1: 输入: [3,2,1,5 ...
LeetCode——215，数组中的第K个最大元素（分治法）
尹成老师带你学算法 /*** \* Created: liuhuichao* \* Date: 2020/1/27* \* Time: 11:32 上午* \* Description: 数组中的第K ...
力扣(LeetCode)215. 数组中的第K个最大元素(C语言)
一.环境说明本文是 LeetCode 215题 : 数组中的第K个最大元素,使用c语言实现. 快速选择.查找无序数组的利器! 测试环境:Visual Studio 2019. 二.代码展示 void ...
⭐算法入门⭐《哈希表》中等05 —— LeetCode 215. 数组中的第K个最大元素
文章目录一.题目 1.题目描述 2.基础框架 3.原题链接二.解题报告 1.思路分析 2.时间复杂度 3.代码详解三.本题小知识四.加群须知一.题目 1.题目描述给定整数数组nums和 ...
leetcode-215 数组中的第K个最大元素
在未排序的数组中找到第 k 个最大的元素.请注意,你需要找的是数组排序后的第 k 个最大的元素,而不是第 k 个不同的元素. 示例 1: 输入: [3,2,1,5,6,4] 和 k = 2 输出: 5 ...

LC215. 数组中的第K个最大元素

题目介绍

解题思路

思路一

思路二

思路三

代码实现

LC215. 数组中的第K个最大元素相关推荐

最新文章

热门文章