尋找最大的K個(gè)數(shù)的算法筆記

前言:算法題中糯彬,有一道經(jīng)典題凭语,那就是尋一堆數(shù)中最大的K個(gè)數(shù)。在此撩扒,我決定總結(jié)一下似扔,做做筆記吨些。

1.應(yīng)用場(chǎng)景有什么?

通常炒辉,海量數(shù)據(jù)搜索最匹配的K個(gè)記錄豪墅,數(shù)據(jù)庫(kù)記錄中獲取最符合某個(gè)特性的K個(gè)記錄,文件中獲取出現(xiàn)文字最多的K篇文章黔寇,以此等等偶器,我們最終都是在對(duì)建立的數(shù)據(jù)模型的求最大K個(gè)數(shù)的求解。

2.解法大全

2.1全排序取K數(shù)法:這個(gè)方法就是用快排或其它排序方法缝裤。將所有數(shù)都排序好屏轰,然后取出最前面或最后的K個(gè)數(shù)。時(shí)間復(fù)雜度O(nlgn+k),適用范圍是數(shù)據(jù)量不大時(shí)憋飞。

2.2快排分治法:采用快排方式霎苗,取一個(gè)基準(zhǔn)數(shù)B,將整個(gè)數(shù)據(jù)集合分成2部分Sa榛做,Sb唁盏。Sa集合中所有數(shù)大于B, Sb集合中所有數(shù)小于B。此時(shí)瘤睹,如果集合Sa個(gè)數(shù)小于K升敲,那么問(wèn)題就變?yōu)樵赟b中求出K-n(Sa)個(gè)最大數(shù)的問(wèn)題;而如果集合Sa個(gè)數(shù)大于K轰传,那么就變成了再在Sa中求最大K個(gè)數(shù)的問(wèn)題驴党。通過(guò)不斷減少數(shù)據(jù)規(guī)模,從而達(dá)到分治目的获茬。這種算法時(shí)間復(fù)雜度和第一種一樣港庄,也只適用于小數(shù)據(jù)量場(chǎng)景。

2.3最小堆方法:取K個(gè)數(shù)構(gòu)成最小堆恕曲,然后掃描所有后續(xù)數(shù)據(jù)鹏氧,與最小堆的堆頂數(shù)比較,如果小于佩谣,則跳過(guò)把还,如果大于,則替換該堆頂元素為比較的數(shù)茸俭,然后調(diào)整堆為新的最小堆吊履。此算法時(shí)間復(fù)雜度為O(n*lgk)。當(dāng)n很大调鬓,K有限大時(shí)艇炎,這個(gè)方法是最好的。因?yàn)椴恍枰阉袛?shù)據(jù)加載到內(nèi)存腾窝,這種算法能處理海量數(shù)據(jù)規(guī)模缀踪。

3.結(jié)論:

采用那種算法居砖,取決于數(shù)據(jù)規(guī)模n和K的大小。對(duì)于海量數(shù)據(jù)驴娃,解法3最優(yōu)奏候。

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