LeetCode:数组中的第K个最大元素【215】
题目描述
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
示例 2:
输入: [3,2,3,1,2,4,5,5,6] 和
k = 4
输出: 4
说明:
你可以假设 k 总是有效的,且 1 ≤ k ≤ 数组的长度。
题目分析
我们主要来学习一个新的集合类型——优先队列。优先队列作用是保证每次取出的元素都是队列中权值最小的。
这里牵涉到了大小关系,元素大小的评判可以通过元素本身的自然顺序,也可以通过构造时传入的比较器。我们这里是数组,比较数字大小即可,不需要比较器。
Java中PriorityQueue实现了Queue接口,不允许放入null
元素;其通过堆实现,具体说是通过完全二叉树实现的小顶堆(任意一个非叶子节点的权值,都不大于其左右子节点的权值)。线程不安全。
既然是小顶堆那么就是下图这样:
无论堆中有几个元素,堆顶的元素一定是最小的,所以我们让堆中仅保留K个元素,那么处于堆顶的元素一定是第K大的(或者说是最小的)。我们始终维持堆的元素在K个,每当超过后,我们就POLL出去堆顶元素,那么最后剩下的K个元素,就是整个数组中最大的K个元素。
比如我们取第三大元素,那么我们的堆大小就恒定为3,每次 将入新元素,重新构造堆,最后的堆顶元素3,就是第3大元素。
关于PriorityQueue的进一步学习,可以参考这篇文章:
https://github.com/CarpenterLee/JCFInternals/blob/master/markdown/8-PriorityQueue.md
Java题解
class Solution { public int findKthLargest(int[] nums, int k) { PriorityQueue<Integer> queue = new PriorityQueue<>(); for(int num:nums) { queue.offer(num); if(queue.size()>k) queue.poll(); } return queue.peek(); } }