Go實現算法:數組中的第K個最大元素(LeetCode)

題目:

在未排序的數組中找到第

k 個最大的元素。請注意,你需要找的是數組排序後的第 k 個最大的元素,而不是第 k 個不同的元素。

示例 1:

輸入: [3,2,1,5,6,4] 和 k = 2 輸出: 5

示例 2:

輸入: [3,2,3,1,2,4,5,5,6] 和 k = 4 輸出: 4

說明:

你可以假設 k 總是有效的,且 1 ≤ k ≤ 數組的長度。

解題思路:先倒序排序,然後第K個數。

func findKthLargest(nums []int, k int) int {

sortData(nums)

return nums[k-1]

}

func sortData(nums []int) {

if len(nums)<=1{

return

}

target,left,right:=0,1,len(nums)-1

for left<=right{

if nums[left]>nums[target]{

nums[left],nums[target]=nums[target],nums[left]

left++

target++

}else{

nums[left],nums[right]=nums[right],nums[left]

right--

}

}

sortData(nums[:target])

sortData(nums[target+1:])

}

執行用時40ms,幹掉了13%golang提交。

優化:根據快速排序算法改動,不進行完全排序,根據標記位來判斷數據位的位置,只比較第K個數所在的一側,大幅度減少比較運算。

func findKthLargest(nums []int, k int) int {

return sortData(nums,k)

}

func sortData(nums []int,k int) int{

if len(nums)==0{

return -1

}

if len(nums)==1{

return nums[0]

}

target,left,right:=0,1,len(nums)-1

for left<=right{

if nums[left]>nums[target]{

nums[left],nums[target]=nums[target],nums[left]

left++

target++

}else{

nums[left],nums[right]=nums[right],nums[left]

right--

}

}

if target == k-1{

return nums[target]

}else if target >k-1{

return sortData(nums[:target],k)

}else{

return sortData(nums[target+1:],k-target-1)

}

}

執行用時20ms,幹掉了30%golang提交。

使用解決,適合大量數據。

建立大頂堆,依次取出k次最大值。

func findKthLargest(nums []int, k int) int {

for i:=0;i

maxHeap(nums[i:])

}

return nums[k-1]

}

//建立大頂堆

func maxHeap(nums []int) {

length:=len(nums)

for i:=length/2-1;i>=0;{

left:=2*i+1

if left

nums[i],nums[left]=nums[left],nums[i]

ll:=left*2+1

rr:=ll+1

if ll

//左子樹交換後,新的左子樹不符合,跳轉到左子樹

i=left

continue

}

}

right:=left+1

if right

nums[i],nums[right]=nums[right],nums[i]

ll:=right*2+1

rr:=ll+1

if ll

//新的右子樹不符合,跳轉到右子樹

i=right

continue

}

}

i--

}

}

執行時間:92ms 貌似效果不太好,複雜度更高了

再次優化:構建小頂堆,維持大小為K的數據,堆頂為結果。(代碼參考自大神的提交)

func findKthLargest(nums []int, k int) int {

m := new(MinHeap)

for i:=0;i

m.push(nums[i])

}

for i:=k;i

if m.peek() < nums[i] {//大於堆頂,取代原來的堆頂數據

m.pop()

m.push(nums[i])

}

}

return m.peek()

}

type MinHeap struct {

arr []int

index int

}

//添加數據自動形成堆

func (this *MinHeap) push(x int) {

if this.index == len(this.arr) {

this.arr = append(this.arr, x)

} else {

this.arr[this.index] = x

}

this.index++

i := this.index-1

for i>0 && this.arr[i] < this.arr[(i-1)/2] {

this.arr[i], this.arr[(i-1)/2] = this.arr[(i-1)/2], this.arr[i]

i = (i-1)/2

}

}

//取出堆頂數據

func (this *MinHeap) pop() int {

this.index--

this.arr[0], this.arr[this.index] = this.arr[this.index], this.arr[0]

for i:=0; 2*i+1

if 2*i+2 < this.index {

if this.arr[2*i+1] < this.arr[2*i+2] && this.arr[i] > this.arr[2*i+1] {

this.arr[i], this.arr[2*i+1] = this.arr[2*i+1], this.arr[i]

i = 2*i+1

} else if this.arr[2*i+1] >= this.arr[2*i+2] && this.arr[i] > this.arr[2*i+2] {

this.arr[i], this.arr[2*i+2] = this.arr[2*i+2], this.arr[i]

i = 2*i+2

} else {

break

}

} else if this.arr[i] > this.arr[2*i+1] {

this.arr[i], this.arr[2*i+1] = this.arr[2*i+1], this.arr[i]

break

} else {

break

}

}

return this.arr[this.index]

}

//獲取堆頂數據

func (this *MinHeap) peek() int {

return this.arr[0]

}

//堆內數據長度

func (this *MinHeap) size() int {

return this.index

}

執行用時4ms,不得不說一句:NB!

Go實現算法:數組中的第K個最大元素(LeetCode)


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