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鍍金池/ 問答/Java  C/ 面試題:如何從100個(gè)數(shù)組中選出最小的前100個(gè)數(shù)

面試題:如何從100個(gè)數(shù)組中選出最小的前100個(gè)數(shù)

現(xiàn)在有100個(gè)數(shù)組,每個(gè)數(shù)組都有100個(gè)數(shù)。并且每個(gè)數(shù)組的元素都是從小到大排列的。
如何從中選出最小的前100個(gè)數(shù)。

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尐懶貓

100個(gè)數(shù)組的數(shù)組元素合成一個(gè)10000個(gè)數(shù)的數(shù)組,然后按值遞增排序,取前100個(gè),這個(gè)運(yùn)算次數(shù)是 10000 * 10000 = 一億?有說要考慮性能啥的嗎?

還有個(gè)思路就是每次都取數(shù)組的第一個(gè)元素來比較,找最小的,然后取出,再從所在的數(shù)組剔除這個(gè)(第一個(gè))元素,然后再取每個(gè)數(shù)組取第一個(gè)再比較,進(jìn)行100次,運(yùn)算次數(shù)是 100 * 100 = 10000 次

2018年7月21日 07:47
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蔚藍(lán)色

每次取數(shù)組的第一個(gè)元素比較,相同則比較第二個(gè),依次排序

2017年6月19日 18:28
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涼汐

直接使用歸并排序就可以吧?而且只需要排出前一百個(gè)元素即可,其它的可以忽略。

2017年3月21日 15:08
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空白格

這個(gè)問題的解法挺多,我可以給提供幾種思路:

假設(shè)問題抽象為 現(xiàn)在有 M 個(gè)數(shù)組,每個(gè)數(shù)組都有 U 個(gè)數(shù)。并且每個(gè)數(shù)組的元素都是從小到大排列的,
如何從中選出最小的前 K 個(gè)數(shù)。令 N = M * U。


直接排序
分配一個(gè)大小為 N 的數(shù)組 a,將輸入的 M 個(gè)數(shù)組的所有元素放入到 a 中,然后對 a 進(jìn)行升序排序,最后取 a 的前 K 個(gè)元素即為結(jié)果。時(shí)間復(fù)雜度 O(N*logN),空間復(fù)雜度為 O(N)。


使用堆(TopK)
建立一個(gè)大小為 K 的 大頂堆,挨個(gè)遍歷每個(gè)數(shù)組,每次讓當(dāng)前數(shù)組元素 e 去和堆頂比較:

  1. 堆中元素?cái)?shù)量不足 K 個(gè),那么直接將 e 加入堆中
  2. 堆中元素為 K 個(gè),那么讓 e 和堆頂元素 t 去比較。如果 e < t,那么移除 t,并將 e 加入堆;否則直接丟棄 e。即堆中保留的是 {當(dāng)前堆中元素,e} 的 (K+1) 個(gè)元素中更小的那 K 元素。

所有數(shù)組遍歷完畢,那么堆中的 K 個(gè)元素即為結(jié)果。時(shí)間復(fù)雜度為 O(N*logK),空間復(fù)雜度為 O(K)。


使用堆(優(yōu)化)
注意到這 M 個(gè)數(shù)組本身是有序的,因而我們可以利用到這個(gè)條件,我們假設(shè)每個(gè)數(shù)組都是升序排序的。
建立一個(gè)大小為 M 的 小頂堆,初始時(shí)將每個(gè)數(shù)組的第一個(gè)元素加入到堆中;建立一個(gè)容量為 K 的集合 S。

  1. 從堆中取出堆頂元素(堆中最小元素,也是當(dāng)前所有數(shù)組元素中的最小元素) m,并放入到 S 中
  2. 將 m 所在數(shù)組的下一個(gè)元素放入到堆中(因?yàn)?m 所在數(shù)組的下一個(gè)元素是除了堆中元素之外,最可能的那個(gè)最小元素)
  3. 重復(fù) 1 和 2,直到 S 中的元素個(gè)數(shù)為 K —— 此時(shí) S 即最后的結(jié)果。

初始建堆的時(shí)間復(fù)雜度為 O(M*logM);然后之后每次刪除元素和添加下一個(gè)元素調(diào)整堆的復(fù)雜度為 O(logM),共需要調(diào)整 K 次,所以時(shí)間復(fù)雜度為 O(K*logM);總的時(shí)間復(fù)雜度為 O((K+M)*logM)??臻g復(fù)雜度為 O(c*M),c 是大于 1 的常數(shù),因?yàn)橐涗浢總€(gè)元素來自于哪個(gè)數(shù)組中,所以堆節(jié)點(diǎn)除了包含數(shù)組元素,還應(yīng)該包含其來源于哪個(gè)數(shù)組的信息,以及其下一個(gè)元素在數(shù)組中的位置的信息。

2018年8月21日 03:35