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| 1 | +# 215. 数组中的第 K 个最大元素 |
| 2 | + |
| 3 | +https://leetcode-cn.com/problems/kth-largest-element-in-an-array/ |
| 4 | + |
| 5 | +- [215. 数组中的第 K 个最大元素](#215-数组中的第-k-个最大元素) |
| 6 | + - [题目描述](#题目描述) |
| 7 | + - [方法 1:排序](#方法-1排序) |
| 8 | + - [思路](#思路) |
| 9 | + - [复杂度分析](#复杂度分析) |
| 10 | + - [代码](#代码) |
| 11 | + - [方法 2:小顶堆](#方法-2小顶堆) |
| 12 | + - [思路](#思路-1) |
| 13 | + - [复杂度分析](#复杂度分析-1) |
| 14 | + - [代码](#代码-1) |
| 15 | + |
| 16 | +## 题目描述 |
| 17 | + |
| 18 | +``` |
| 19 | +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。 |
| 20 | +
|
| 21 | +示例 1: |
| 22 | +
|
| 23 | +输入: [3,2,1,5,6,4] 和 k = 2 |
| 24 | +输出: 5 |
| 25 | +示例 2: |
| 26 | +
|
| 27 | +输入: [3,2,3,1,2,4,5,5,6] 和 k = 4 |
| 28 | +输出: 4 |
| 29 | +说明: |
| 30 | +
|
| 31 | +你可以假设 k 总是有效的,且 1 ≤ k ≤ 数组的长度。 |
| 32 | +
|
| 33 | +来源:力扣(LeetCode) |
| 34 | +链接:https://leetcode-cn.com/problems/kth-largest-element-in-an-array |
| 35 | +著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权,非商业转载请注明出处。 |
| 36 | +``` |
| 37 | + |
| 38 | +## 方法 1:排序 |
| 39 | + |
| 40 | +### 思路 |
| 41 | + |
| 42 | +直接给数组降序排序,再输出第 `k-1` 个数字。 |
| 43 | + |
| 44 | +### 复杂度分析 |
| 45 | + |
| 46 | +- 时间复杂度:$O(NlogN)$,N 是数组长度。 |
| 47 | +- 空间复杂度:$O(1)$。 |
| 48 | + |
| 49 | +### 代码 |
| 50 | + |
| 51 | +JavaScript Code |
| 52 | + |
| 53 | +```js |
| 54 | +/** |
| 55 | + * @param {number[]} nums |
| 56 | + * @param {number} k |
| 57 | + * @return {number} |
| 58 | + */ |
| 59 | +var findKthLargest = function (nums, k) { |
| 60 | + // 降序排序 |
| 61 | + nums.sort((a, b) => b - a); |
| 62 | + return nums[k - 1]; |
| 63 | +}; |
| 64 | +``` |
| 65 | + |
| 66 | +## 方法 2:小顶堆 |
| 67 | + |
| 68 | +### 思路 |
| 69 | + |
| 70 | +维护一个大小为 k 的小顶堆,最后输出堆顶。 |
| 71 | + |
| 72 | +大顶堆也可以,就不写了。 |
| 73 | + |
| 74 | +### 复杂度分析 |
| 75 | + |
| 76 | +- 时间复杂度:$O(klogk)$。 |
| 77 | +- 空间复杂度:$O(k)$。 |
| 78 | + |
| 79 | +### 代码 |
| 80 | + |
| 81 | +JavaScript Code |
| 82 | + |
| 83 | +```js |
| 84 | +/** |
| 85 | + * @param {number[]} nums |
| 86 | + * @param {number} k |
| 87 | + * @return {number} |
| 88 | + */ |
| 89 | +var findKthLargest = function (nums, k) { |
| 90 | + const minHeap = new MinHeap(); |
| 91 | + |
| 92 | + nums.forEach(n => { |
| 93 | + const size = minHeap.size(); |
| 94 | + if (size < k) minHeap.insert(n); |
| 95 | + else if (size === k) { |
| 96 | + if (minHeap.peek() < n) { |
| 97 | + minHeap.pop(); |
| 98 | + minHeap.insert(n); |
| 99 | + } |
| 100 | + } |
| 101 | + }); |
| 102 | + return minHeap.peek(); |
| 103 | +}; |
| 104 | + |
| 105 | +// ************************************************* |
| 106 | + |
| 107 | +class Heap { |
| 108 | + constructor(list = [], comparator) { |
| 109 | + this.list = list; |
| 110 | + this.comparator = comparator; |
| 111 | + |
| 112 | + this.init(); |
| 113 | + } |
| 114 | + |
| 115 | + init() { |
| 116 | + const size = this.size(); |
| 117 | + for (let i = Math.floor(size / 2) - 1; i >= 0; i--) { |
| 118 | + this.heapify(this.list, size, i); |
| 119 | + } |
| 120 | + } |
| 121 | + |
| 122 | + insert(n) { |
| 123 | + this.list.push(n); |
| 124 | + const size = this.size(); |
| 125 | + for (let i = Math.floor(size / 2) - 1; i >= 0; i--) { |
| 126 | + this.heapify(this.list, size, i); |
| 127 | + } |
| 128 | + } |
| 129 | + |
| 130 | + peek() { |
| 131 | + return this.list[0]; |
| 132 | + } |
| 133 | + |
| 134 | + pop() { |
| 135 | + const last = this.list.pop(); |
| 136 | + if (this.size() === 0) return last; |
| 137 | + const returnItem = this.list[0]; |
| 138 | + this.list[0] = last; |
| 139 | + this.heapify(this.list, this.size(), 0); |
| 140 | + return returnItem; |
| 141 | + } |
| 142 | + |
| 143 | + size() { |
| 144 | + return this.list.length; |
| 145 | + } |
| 146 | +} |
| 147 | + |
| 148 | +class MinHeap extends Heap { |
| 149 | + constructor(list, comparator) { |
| 150 | + if (typeof comparator != 'function') { |
| 151 | + comparator = function comparator(inserted, compared) { |
| 152 | + return inserted > compared; |
| 153 | + }; |
| 154 | + } |
| 155 | + super(list, comparator); |
| 156 | + } |
| 157 | + |
| 158 | + heapify(arr, size, i) { |
| 159 | + let smallest = i; |
| 160 | + const left = Math.floor(i * 2 + 1); |
| 161 | + const right = Math.floor(i * 2 + 2); |
| 162 | + if (left < size && this.comparator(arr[smallest], arr[left])) |
| 163 | + smallest = left; |
| 164 | + if (right < size && this.comparator(arr[smallest], arr[right])) |
| 165 | + smallest = right; |
| 166 | + |
| 167 | + if (smallest !== i) { |
| 168 | + [arr[smallest], arr[i]] = [arr[i], arr[smallest]]; |
| 169 | + this.heapify(arr, size, smallest); |
| 170 | + } |
| 171 | + } |
| 172 | +} |
| 173 | +``` |
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