堆排序使用的问题

2024-06-18 03:08
文章标签 问题 使用 堆排序

本文主要是介绍堆排序使用的问题,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

堆排序使用的方法是一种内部的合并排序,是一种 不稳定的内部排序.不过由于对于top k这一类问题和衍生的问题,即在同时需要处理k个值,所堆排序延伸出的最大堆和最小堆而言优势明显.只会需要O(n lgK).的复杂度.


top K问题

给定一组任意顺序的数,假设有n个。如何尽快地找到它们的前K个最大的数?

首先,既然是找前K个最大的数,那么最直观的办法是,n个数全部都排序,然后挑出前K个最大数。但是这样显然做了一些不必要的事儿。

利用堆这种数据结构

主要步骤如下:

step 1. 随意选出K个数,挑出这K个数的最小的数。这个过程可以用最小堆完成。

step 2. 在剩下的n – K个数中,挑出任意一个数m,和最小堆的堆顶进行比较,如果比最小堆的堆顶大,那么说明此数可以入围前K的队伍,于是将最小堆的堆顶置为当前的数m。

step 3. 调整最小堆。时间复杂度为Olg(K),由于K是constant(常数级别),所以时间复杂度可以认为是常数级别。

step 4. 重复进行step 2 ~ step 3,直到剩下的n – K个数完成。进行了n –constant次,时间复杂度为O(n lgK).


问题2:合并k个有序链表

在O(N lgK) 时间内合并K个有序链表, 这里N指的是K个链表中所有的元素个数。

分析:

这是一道非常经典的面试题,在很多大公司的面试题中,此题频繁出现。这题也是算法导论的作业题。

这题的思路如下:

1) 在每一个链表中取出第一个值,然后把它们放在一个大小为K的数组里,然后把这个数组当成heap,然后把该堆建成最小堆。此步骤的时间复杂度为O(K)

2 )取出堆中的最小值(也是数组的第一个值),然后把该最小值所处的链表的下一个值放在数组的第一个位置。如果链表中有一个已经为空(元素已经都被取出),则改变heap的大小。然后,执行MIN-HEAPIFY操作,此步骤的时间复杂度为O(lg K).

3 ) 不断的重复步骤二,直到所有的链表都为空。

这篇关于堆排序使用的问题的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/1071134

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