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面试题 40. 最小的 k 个数

题目描述

输入整数数组 arr，找出其中最小的 k 个数。例如，输入 4、5、1、6、2、7、3、8 这 8 个数字，则最小的 4 个数字是 1、2、3、4。

示例 1：

输入：arr = [3,2,1], k = 2
输出：[1,2] 或者 [2,1]

示例 2：

输入：arr = [0,1,2,1], k = 1
输出：[0]

限制：

• 0 <= k <= arr.length <= 10000
• 0 <= arr[i] <= 10000

解法

Python3

import heapq

class Solution:
    def getLeastNumbers(self, arr: List[int], k: int) -> List[int]:
        if k == 0:
            return []
        heap = []
        for e in arr:
            heapq.heappush(heap, e)
        return heapq.nsmallest(k, heap)

Java

class Solution {
    public int[] getLeastNumbers(int[] arr, int k) {
        if (k == 0) {
            return new int[]{};
        }
        PriorityQueue<Integer> bigRoot = new PriorityQueue<>(k, Collections.reverseOrder());
        for (int e : arr) {
            if (bigRoot.size() < k) {
                bigRoot.offer(e);
            } else {
                if (e < bigRoot.peek()) {
                    bigRoot.poll();
                    bigRoot.offer(e);
                }
            }
        }
        int[] res = new int[k];
        for (int i = 0; i < k; ++i) {
            res[i] = bigRoot.poll();
        }
        return res;
    }
}

JavaScript

/**
 * @param {number[]} arr
 * @param {number} k
 * @return {number[]}
 */
var getLeastNumbers = function (arr, k) {
  // 排序
  // return arr.sort((a,b)=>a-b).slice(0,k)
  // ==========================================
  // 快排思想
  let left = 0;
  let right = arr.length - 1;
  while (left < right) {
    let i = partition(left, right);
    if (i <= k) {
      left = i + 1;
    }
    if (i >= k) {
      right = i - 1;
    }
  }
  function partition(left, right) {
    let pivot = arr[left];
    while (left < right) {
      while (left < right && arr[right] >= pivot) {
        right--;
      }
      arr[left] = arr[right];
      while (left < right && arr[left] <= pivot) {
        left++;
      }
      arr[right] = arr[left];
    }
    arr[left] = pivot;
    return left;
  }
  return arr.slice(0, k);
};

...