[LeetCode] 215. Kth Largest Element in an Array

Find the kth largest element in an unsorted array. Note that it is the kth largest element in the sorted order, not the kth distinct element.

Example 1:

Input: [3,2,1,5,6,4] and k = 2
Output: 5

Example 2:

Input: [3,2,3,1,2,4,5,5,6] and k = 4
Output: 4

Note:
You may assume k is always valid, 1 ≤ k ≤ array's length.

数组中的第K个最大的元素。

题目即是题意。这个题有几种不同的做法，但是考点应该是用快速排序 quick sort来解决问题。

暴力解。先用Java的内置函数对数组排序然后找出第K大的元素。

priority queue。用优先队列对数组排序，最后找出结果。

时间O(nlogk)

空间O(n)

Java实现

class Solution {
    public int findKthLargest(int[] nums, int k) {
        if (nums == null || nums.length == 0) {
            return 0;
        }
        PriorityQueue<Integer> pq = new PriorityQueue<>();
        for (int num : nums) {
            pq.offer(num);
            if (pq.size() > k) {
                pq.poll();
            }
        }
        return pq.peek();
    }
}

快速排序 quick sort。这里是试图将input数组由大到小排序。找一个数字当做pivot，比pivot大的摆在左边，比pivot小的摆在右边，最后将pivot放在他应该在的位置上（这也是快排的特点）。这样保证了pivot左侧的元素都比pivot大，而pivot右侧的元素都比pivot小。如果pivot的坐标正好是K则返回pivot的坐标；如果pivot比K大，则对pivot左侧所有的元素做快排；如果pivot比K小，则对pivot右侧所有的元素做快排。

时间O(nlogn), worse case O(n^2)

空间O(1)

Java实现

class Solution {
    public int findKthLargest(int[] nums, int k) {
        if (nums == null || nums.length == 0) {
            return 0;
        }
        int left = 0;
        int right = nums.length - 1;
        while (true) {
            int pos = partition(nums, left, right);
            if (pos + 1 == k) {
                return nums[pos];
            } else if (pos + 1 > k) {
                right = pos - 1;
            } else {
                left = pos + 1;
            }
        }
    }
    
    private int partition(int[] nums, int left, int right) {
        int pivot = nums[left];
        int l = left + 1;
        int r = right;
        while (l <= r) {
            if (nums[l] < pivot && nums[r] > pivot) {
                swap(nums, l++, r--);
            }
            if (nums[l] >= pivot) {
                l++;
            }
            if (nums[r] <= pivot) {
                r--;
            }
        }
        swap(nums, left, r);
        return r;
    }
    
    private void swap(int[] nums, int i, int j) {
        int temp = nums[i];
        nums[i] = nums[j];
        nums[j] = temp;
    }
}

相关题目

215. Kth Largest Element in an Array

912. Sort an Array

973. K Closest Points to Origin

LeetCode 题目总结