《剑指offer》面试题40. 最小的k个数

问题描述

输入整数数组 arr ，找出其中最小的 k 个数。例如，输入4、5、1、6、2、7、3、8这8个数字，则最小的4个数字是1、2、3、4。

示例 1：

输入：arr = [3,2,1], k = 2

输出：[1,2] 或者 [2,1]

示例 2：

输入：arr = [0,1,2,1], k = 1

输出：[0]

 

限制：

0 <= k <= arr.length <= 10000

0 <= arr[i] <= 10000

代码

直接进行排序，时间复杂度\(O(N\log(N))\)

class Solution {

public:

    vector<int> getLeastNumbers(vector<int>& arr, int k) {

        sort(arr.begin(),arr.end());

        return vector<int> (arr.begin(),arr.begin()+k);

    }

};

结果

执行用时 :84 ms, 在所有 C++ 提交中击败了20.79%的用户

内存消耗 :19.1 MB, 在所有 C++ 提交中击败了100.00%的用户

代码

用一个数组保存到目前为止最小的\(k\)个元素，时间复杂度\(O(kN)\)

class Solution {

public:

    vector<int> getLeastNumbers(vector<int>& arr, int k) {

        vector<int> ans(arr.begin(),arr.begin()+k);

        int i,j,n = arr.size();

        for(i = k; i < n; ++i)

        {

            int tmp = arr[i];

            for(j = 0; j < k; ++j)

            {

                if(ans[j] > tmp)

                {

                    swap(ans[j],tmp);

                }

            }

        }

        return ans;

    }

};

结果：

执行用时 :1004 ms, 在所有 C++ 提交中击败了5.00%的用户

内存消耗 :18.9 MB, 在所有 C++ 提交中击败了100.00%的用户

代码

class Solution {

public:

    vector<int> getLeastNumbers(vector<int>& arr, int k) {

        nth_element(arr.begin(), arr.begin()+k, arr.end());

        return vector<int>(arr.begin(), arr.begin()+k);

    }

};

结果：

执行用时 :48 ms, 在所有 C++ 提交中击败了56.42%的用户

内存消耗 :19.1 MB, 在所有 C++ 提交中击败了100.00%的用户

代码

class Solution {

public:

    vector<int> getLeastNumbers(vector<int>& arr, int k) {

        vector<int> ans;

        if(k == 0)return ans;

        priority_queue<int> q;

        int i = 0, n = arr.size();

        while(i < k)

            q.push(arr[i++]);

        while(i < n)

        {

            if(arr[i] < q.top())

            {

                q.pop();

                q.push(arr[i]);

            }

            ++i;

        }

        for(i = 0; i < k; ++i)

        {

            ans.push_back(q.top());

            q.pop();

        }

        return ans;

    }

};

结果：

执行用时 :112 ms, 在所有 C++ 提交中击败了14.01%的用户

内存消耗 :20 MB, 在所有 C++ 提交中击败了100.00%的用户

巴特西

《剑指offer》面试题40. 最小的k个数

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