LeetCode 703.数据流中的第K大元素 java实现 算法之旅

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设计一个找到数据流中第K大元素的类(class)。注意是排序后的第K大元素,不是第K个不同的元素。

你的 KthLargest 类需要一个同时接收整数 k 和整数数组nums 的构造器,它包含数据流中的初始元素。每次调用 KthLargest.add,返回当前数据流中第K大的元素。

解法一:记录前K个的最大值:每次进来一个比K个值里面最小值大的数,踢出K个值里面最小的那个数,把最新的那个数记录进K个值里面(先排序,使用快排),快排的时间复杂度是KlogK,有k个值,所以该解法的复杂度为O(N*K(logK))

解法二:使用优先队列(priorityQueue)维持一个小顶堆(min heap)

java中的优先队列,priorityQueue的作用是保证每次取出的元素都是队列中权值最小的。其通过



实现,具体说是通过完全二叉树(complete binary tree)实现的

小顶堆

(任意一个非叶子节点的权值,都不大于其左右子节点的权值)

class KthLargest {
    final PriorityQueue<Integer> pq;
    final int k;
    
    public KthLargest(int k, int[] nums) {
        this.k = k;
        pq = new PriorityQueue<>(k);

        for(int i : nums){//对传进来的int数组遍历
            add(i);
        }
    }
    
    public int add(int val) {
        if(pq.size() < k)//如果队列中的数量少于K,直接添加入优先队列,优先队列会自动维持小顶堆
            pq.offer(val);
        else{
            if(pq.peek() < val){//否则队列中的数量大于或者等于K,优先队列中的最小数字小于新的数据,优先队列中的顶堆要被移除,并且添加入新的数据进优先队列
                pq.poll();
                pq.offer(val);

            }        

        }
        return pq.peek();//返回当前第K大的数

    }
}

维持小顶堆的时间复杂度是
log2K
,遍历的有N个数据,所以时间复杂度为O(Nlog2K)



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