Swift-寻找最大K个数

题目:N个无序的数(可能数目非常大),选出其中最大的K个数。这个题目有很多解法,最常用的是快速排序,部分排序,堆排序,计数排序,仅通过快速排序的改进来实现.

快速排序

快速排序平均的复杂度为O(NlogN),核心代码如下:
<pre><code>` func quickSort(arr:inout [Int],low:Int,high:Int) {
if low >= high {
return
}
let mid:Int = partition(arr: &arr,low:low,high:high)
quickSort(arr: &arr, low: low, high: mid - 1)
quickSort(arr: &arr, low: mid + 1, high: high)
}

func partition(arr:inout [Int],low:Int,high:Int) -> Int {
    
    let root:Int = arr[high]
    var index:Int = low
    
    for i in low...high {
        if arr[i] > root {
            if i != index {
                swap(&arr[i], &arr[index])
            }
            index += 1
        }
    }
  
    if index != high {
        swap(&arr[high], &arr[index])
    }
    
    return index
}`</code></pre>

部分排序

题目要求只是寻找最大的K个数,我们将所有的元素都进行了排序,其实只要将最大的K个数排好序就好了,没必要将剩下的N-K个数也进行排序。

可以复用快速排序来完成这个部分排序的功能,在快速排序中,每一轮都需要选定一个pivot,每一轮排序完成后,比pivot大的数都排在它前(后)面,而比pivot小的数都排在它的后(前)面。假设前面的序列为a,后面的序列为b,a的长度为n.
当n>K时,我们直接输出a的前K个元素就好了;
当n=K时,我们直接输出a这个序列;
当n<K时,我们就需要从b中找出K−n个元素和a一起输出就好了。
<pre><code>` func kBigNumber(arr:inout [Int],low:Int,high:Int,k:Int)->Int {
var result:Int = -1
if low <= high {
let index = partition(arr: &arr, low: low, high: high)
let num:Int = index - low + 1 // index 之前数组暂定为a, index 之后的数组定为b

        if num > k { // 如果a的数据大于b的要求,从a 中选择k个数字
            result = kBigNumber(arr: &arr, low: low, high: index - 1, k: k)
        } else if num < k { //如果a的个数不够的话,那么再从b中找K-n个
            result = kBigNumber(arr: &arr, low: index + 1, high: high , k: k - num)
        } else {
            result = index
        }
    }
    return result
}`</code></pre>

测试代码:
<pre><code>var kData:[Int] = [1,2,3,4,8,3,2,5,10,100,30] var bigIndex:Int = -1 bigIndex = bigNumber.kBigNumber(arr: &kData, low: 0, high: kData.count - 1, k: 4) if bigIndex >= 0 { for i in 0...bigIndex { print("FlyElephant---最大的k个数---\(kData[i])") } print("FlyElephant--部分排序之后的数据---\(kData)") }</code></pre>

FlyElephant--png

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