LeetCode 215 陣列中的第K個最大元素

difficulty:中等

在未排序的陣列中找到第k個最大的元素。請注意，你需要找的是陣列排序後的第 k 個最大的元素，而不是第 k 個不同的元素。

示例 1:

輸入: [3,2,1,5,6,4] 和 k = 2
輸出: 5

示例 2:

輸入: [3,2,3,1,2,4,5,5,6] 和 k = 4
輸出: 4

說明:

你可以假設 k 總是有效的，且 1 ≤ k ≤ 陣列的長度。

solution

快速排序解法一：在快速排序的partition過程中，可以確定的是切分點pivot的位置在最終的排序結果中不會變化，如果是降序排列，那麼切分點左邊的數都大於等於切分點位置的數，切分點右邊的數都小於等於切分點位置的數。題目要求給出陣列第k個最大的數，在降序排列的過程中，如果切分點剛好等於k-1，就能直接返回結果，如果切分點在k-1的左側則去切分點的左側[left,p-1]去尋找，否則去右側[p+1,right]。

空間複雜度：o(1)

class solution:
def findkthlargest(self, nums: list[int], k: int) -> int:
if not nums or not k:
return none
left, right = 0, len(nums)-1
while 1:
p = self.partition(nums, left, right)
if p == k-1:
return nums[p]
elif p > k-1:
right = p - 1
else:
left = p + 1
def partition(self, arr, low, high):
i = low - 1
pivot = arr[high]
for j in range(low, high):
if arr[j] >= pivot:
i += 1
arr[i], arr[j] = arr[j], arr[i]
arr[i+1], arr[high] = arr[high], arr[i+1]
return i+1

快速排序解法二：直接應用快速排序將整個陣列排序，然後返回-k索引位置的數字

class solution:
def findkthlargest(self, nums: list[int], k: int) -> int:
if not nums or not k:
return none
left, right = 0, len(nums)-1
self.qsort(nums, left, right)
return nums[-k]
def qsort(self, arr, low, high):
if len(arr) <= 1:
return arr
if low < high:
p = self.partition(arr, low, high)
self.qsort(arr, low, p-1)
self.qsort(arr, p+1, high)
def partition(self, arr, low, high):
i = low - 1
pivot = arr[high]
for j in range(low, high):
if arr[j] <= pivot:
i += 1
arr[i], arr[j] = arr[j], arr[i]
arr[i+1], arr[high] = arr[high], arr[i+1]
return i+1

LeetCode 215 陣列中的第K個最大元素

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