【常见面试算法】数组中第k大的数
给定一个数组A,要求找到数组A中第K大的数字。对于这个问题,解决方案有不少,此处我只给出三种:
方法1:
对数组A进行排序,然后遍历一遍就可以找到第K大的数字。该方法的时间复杂度为O(N*logN)
方法2:
利用简单选择排序法的思想,每次通过比较选出最大的数字来,比较上K次就能找出第K大的数字来。该方法的时间复杂度为O(N*K),最坏情况下为O(N^2)。
方法3:
这种方法是本文谈论的重点,可以利用快排的思想,首先快排每次执行都能确定一个元素的最终的位置,如果这个位置是n-k(其中n是数组A的长度)的话,那么就相当于找到了第K大的元素。设确定的元素位置m的话,如果m > n - k大的话,那么第K大的数字一定在A[0]~A[m - 1]之间;如果m < n - k的话,那么第K大的数字一定在A[m+1]~A[n - 1]之间。
整个过程可以通过递归实现:
class Solution { static int kk; // 第k大元素的快排后索引位置; public int findKthLargest(int[] nums, int k) { kk = nums.length - k; quickSort(nums, 0, nums.length-1); return nums[kk]; } private void quickSort(int[] data, int start, int end){ if(start < end){ int mid = partition(data, start,end); //当第k大位置的数字归位时,结束递归遍历; if(mid == kk) return; else if(mid > kk) quickSort(data, start, mid-1); else quickSort(data, mid+1, end); } } private int partition(int[] data, int start, int end ){ int key = data[start]; if(start > end) return -1; while(start < end){ //一定要从后往前遍历! while(start < end && data[end] >= key) end--; if(start < end) swap(data, start, end); while(start < end && data[start] <= key) start++; if(start < end) swap(data, start, end); } return start; } private void swap(int[] data, int i, int j){ int tmp = data[i]; data[i] = data[j]; data[j] = tmp; } }