[215][中等][堆] 数组中的第K个最大元素

题目描述

215. 数组中的第K个最大元素 剑指 Offer 40. 最小的k个数

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。

解题思路

基本思路就是建立一个大小为$k$的最小堆, 这样堆顶的元素就是第$k$大的元素.

class Solution:
    def findKthLargest(self, nums: List[int], k: int) -> int:
        heap = nums[:k]

        # 建堆
        for i in range(k // 2 - 1, -1, -1):
            self.adjust_heap(heap, i, k)

        # 调整堆
        for i in range(k, len(nums)):
            if nums[i] > heap[0]:
                heap[0] = nums[i]
                self.adjust_heap(heap, 0, k)

        return heap[0]

    def adjust_heap(self, array, i, size):
        child = i * 2 + 1
        while child < size:
            if child + 1 < size and array[child + 1] < array[child]:
                child += 1
            if array[child] > array[i]:
                break
            array[i], array[child] = array[child], array[i]
            i = child
            child = i * 2 + 1

使用heapq包的代码:

import heapq

class Solution:
    def findKthLargest(self, nums: List[int], k: int) -> int:
        heap = []
        for num in nums[:k]:
            heapq.heappush(heap, num)

        for num in nums[k:]:
            if num > heap[0]:
                heapq.heapreplace(heap, num)
        return heap[0]