程序员面试金典 - 面试题 17.14. 最小K个数（快排划分O(n)）

1. 题目

设计一个算法，找出数组中最小的k个数。以任意顺序返回这k个数均可。

示例：
输入： arr = [1,3,5,7,2,4,6,8], k = 4
输出： [1,2,3,4]提示：
0 <= len(arr) <= 100000
0 <= k <= min(100000, len(arr))

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/smallest-k-lcci
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2. 解题

2.1 排序

class Solution {public:vector<int> smallestK(vector<int>& arr, int k) {sort(arr.begin(),arr.end());return vector<int>(arr.begin(),arr.begin()+k);}
};

2.2 优先队列（堆）

class Solution {public:vector<int> smallestK(vector<int>& arr, int k) {priority_queue<int,vector<int>,greater<int>> q;//小顶堆for(auto& a : arr)q.push(a);arr.clear();while(k--){arr.push_back(q.top());q.pop();}return arr;}
};

2.3 快排划分

参考此篇文章：LeetCode 215. 数组中的第K个最大元素（快速排序）

class Solution {public:vector<int> smallestK(vector<int>& arr, int k) {if(arr.empty()||(k==0))return {};findkth(arr,k,0,arr.size()-1);return vector<int> (arr.begin(), arr.begin()+k);}int findkth(vector<int>& arr, int& k, int l, int r){selectMid(arr,l,r);int p = arr[l];int i = l, j = r;while(i < j){while(i < j && arr[j] > p)j--;swap(arr[i],arr[j]);while(i < j && arr[i] <= p)i++;swap(arr[i],arr[j]);}if(i == k)return i;else if(i < k)return findkth(arr,k,i+1,r);return findkth(arr,k,l,i-1);}void selectMid(vector<int>& arr, int& l, int& r){int mid = l+((r-l)>>1);if(arr[mid] > arr[r])swap(arr[mid],arr[r]);if(arr[l] > arr[r])swap(arr[mid],arr[r]);if(arr[mid] > arr[l])swap(arr[mid],arr[l]);}
};

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