力扣剑指offer40.最小k个数-----优先队列解法c++

输入整数数组 arr ，找出其中最小的 k 个数。例如，输入4、5、1、6、2、7、3、8这8个数字，则最小的4个数字是1、2、3、4。

示例 1：

输入：arr = [3,2,1], k = 2
输出：[1,2] 或者 [2,1]

本题比较简单的方法可以采用排序解法，但是时间复杂度比较高，熟悉优先队列的可以采用优先队列来解。

首先我们拿arr=[9,8,4,6,2],k = 3来举例。

首先我们用最大堆创建优先队列

priority_queue<int,vector<int>,less<int>>que;//用最大堆创建优先队列

然后我们先将前k个元素传入优先队列que,可以得到下图

因为优先队列每加入一个元素优先级队列会自动维护最大（最小堆）

此时我们从第k+1个元素开始，和堆顶元素进行比较，如果小于堆顶元素，将堆顶元素弹出，将新数放入队列

 这时我们的que就会变成

for (int i = k; i < arr.size(); i++) {//从第k+1个元素开始，和堆顶元素进行比较，
//如果小于堆顶元素，将堆顶元素弹出，将新数放入队列
            if (arr[i] <que.top()) {
                que.pop();
                que.push(arr[i]);//优先队列元素传入和弹出会自动维护最大（最小堆）
            }
        }

循环结束后我们就会得到que为

此时我们只需要将que放到vector容器里面返回就好了

for (int i = 0; i < k; i++) {//这时que中就是最小的k个数了，放入容器返回就好了
            a[i] = que.top();
            que.pop();
        }
        return a;

 完整代码为

class Solution {
public:
    vector<int> getLeastNumbers(vector<int>& arr, int k) {
        vector<int>a(k);
        if(k==0)//题中给了最小的数组长度可能为0
        {
            return a;
        }
        priority_queue<int,vector<int>,less<int>>que;//用最大堆创建优先队列
        for(int i = 0;i<k;i++)//我们先将前k个元素传入优先队列
        {
            que.push(arr[i]);
        }
         for (int i = k; i < arr.size(); i++) {//从第k+1个元素开始，和堆顶元素进行比较，如果小于堆顶元素，将堆顶元素弹出，将新数放入队列
            if (arr[i] <que.top()) {
                que.pop();
                que.push(arr[i]);//优先队列元素传入和弹出会自动维护最大（最小堆）
            }
        }
        for (int i = 0; i < k; i++) {//这时que中就是最小的k个数了，放入容器返回就好了
            a[i] = que.top();
            que.pop();
        }
        return a;


    }
};