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查找最小的k个元素

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声明:现大部分文章为寻找问题时在网上相互转载,此博是为自己做个记录记录,方便自己也方便有类似问题的朋友,本文的思想也许有所借鉴,但源码均为本人实现,如有侵权,请发邮件表明文章和原出处地址,我一定在文章中注明。谢谢。 

题目:输入n个整数,输出其中最小的k个。

题目分析:

  在找出前k个最小(或最大)的元素时,如果元素个数较少,可以采用简单选择排序;如果元素较多,可以采用堆排序;如果元素基本有序,可以采用冒泡排序。本文采用的是堆排序。

堆排序基本思想:

  首先将带排序的记录序列构造成一个堆(此处要找出最小的前k个值,因此构建小根堆),此时,选出对中的所有记录的最小者即堆顶记录,将它从堆中移走(通常是和最后一个记录交换),并将剩余的记录重新调整成堆,这样就找出了次小的记录,以此类推,直到对中只有一个记录为止。 开始比较的节点为待排序的堆的最后一个非终端节点。

 

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 1 package com.interview; 2  3 /** 4  * 题目:输入n个整数,输出其中最小的k个。 5  *     本实现采用堆排序 6  * @author wjh 7  * 8  */ 9 10 public class _5TheKSmallestData {11 12     /**13      * @param args14      */15     public static void main(String[] args) {16         int[] b = {98,15,12,8,8,4,43,11,15,9,64,2,76,35,11,3,1};17         int k = 5;18         System.out.println("最小的前"+k+"个元素为:");19         sort(b,k);20     }21     22     //在数组b中查找前k个最小的数据23     public static void sort(int[] b, int k) {24         if(b.length<k){25             System.out.println("请输入一个<="+b.length+"的返回个数!");26             return;27         }28         int n=b.length;29         //移除堆顶,将最后一个元素推入堆顶30         for(int i=0;i<k;i++){    31             int k1 = (n-i)/2-1;32             for(int j=k1;j>=0;j--){      //建堆33                 smallHeap(b, j, n-i-1); 34             }35             System.out.print(b[0]+" ");36             int temp = b[0];     //此处是将堆顶与待排序的最后一个元素交换37             b[0] = b[n-i-1];38             b[n-i-1] = temp;39         }40     }41 42     //建小根堆  ,从最后一个非终端节点至顶点  (b[], 开始比较的节点下标,最后一个待比较的元素的下标)43     private static void smallHeap(int[] b, int k, int end){44         int i=k, j=2*i+1;//i为要筛选的节点的下标,从0开始,j为 i的左孩子45         while(j<=end){                   //当还没有比较到叶子节点46             if(j<end && b[j]>b[j+1]){    //j保存i的左右孩子中较大的孩子的下标47                 j++;48             }49             if(b[i]<b[j]){     //如果i比左右孩子都小,则结束本轮比较50                 break;51             }52             else{             // i节点与j节点交换,53                 int temp = b[i];54                 b[i] = b[j];55                 b[j] = temp;56                 i = j;57                 j=2*i+1;58             }59         }60     }    61 }
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运行结果:

最小的前5个元素为:
1 2 3 4 8

 

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