BFPRT算法(1)

力扣215

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。

解决方案：排序、堆、基于快排思想的解决方案、BFPRT。

本文将介绍堆和快排两种解决方案。

• 方法一，构建大小为k小根堆，当堆大小大于k时，将堆顶弹出。代码如下

class Solution {
    public int findKthLargest(int[] nums, int k) {
        PriorityQueue<Integer> heap = new PriorityQueue();
        // int size = nums.length-k+1;
        for (int i = 0; i <nums.length ; i++) {
            heap.add(nums[i]);
            if(heap.size()>k){
                heap.poll();
            }
        }
        return heap.peek();
    }
}

• 方法二，基于快排的思想，每次Partition过程中，得到该值的索引区间。若所求值索引区间，则直接返回。否则去取件左侧或右侧继续寻找。

package Leetcode;


import java.util.Random;

public class findKthLargest2 {
    public int findKthLargest(int[] nums, int k) {

        //转为第k大的索引值
        k = nums.length-k;
        int res = getRes(nums,0,nums.length-1,k);
        return res;
    }

    private int getRes(int[] nums, int l, int r, int k) {
        int ran = new Random().nextInt(r-l+1)+l;
        swap(nums,ran,r);
        //等于区间
        int[] period= partition(nums,l,r);
        if(k<period[0]){
            return getRes(nums,l,period[0]-1,k);
        }else if(k>period[1]){
            return getRes(nums,period[1]+1,r,k);
        }else{
            return nums[period[0]];
        }
    }
    private int[] partition(int[] nums, int l , int r){
        int small = l-1;
        int right =r;
        int compare = nums[r];
        while (l<r){
            if(nums[l]<compare){
                swap(nums,++small,l);
                l++;
            }else if(nums[l]==compare){
                l++;
            }else{
                swap(nums,l,--r);
            }
        }
        swap(nums,r,right);
        return new int[]{small+1,r};
    }
    private void swap(int[] nums,int i , int j){
        int temp = nums[i];
        nums[i] = nums[j];
        nums[j] = temp;
    }

    public static void main(String[] args) {
        findKthLargest2 f = new findKthLargest2();
        System.out.println( f.findKthLargest(new int[]{3,2,1,5,6,4},2));
    }
}