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📅  最后修改于: 2023-12-03 15:27:34.402000             🧑  作者: Mango

找到[l,r]范围内的第k个最大元素

本题是一个典型的查找问题,要找到一个区间内第k个最大的元素。一种比较直观的方法就是先将该区间排序,然后直接输出第k个元素,但这种方法时间复杂度最差为O(N logN),而N的大小可能为10^5,因此无法满足我们的要求。

一种类似于排序的方法是使用堆,具体做法是维护一个大小为k的最小堆,每次读入一个数时,先判断堆的大小是否达到了k个,如果是,就将该数与堆顶元素比较,如果比堆顶元素大,就将堆顶元素弹出,将该数加入堆中。这种方法的时间复杂度为O(N log k),相比于排序方法,时间复杂度得到了较大的优化。

以下是示例python代码:

def kth_largest(nums: List[int], l: int, r: int, k: int) -> int:
    min_heap = []
    for i in range(l, r+1):
        if i-l < k:
            heapq.heappush(min_heap, nums[i])
        else:
            if nums[i] > min_heap[0]:
                heapq.heappop(min_heap)
                heapq.heappush(min_heap, nums[i])
    return min_heap[0]

其中,nums是给定的数组,l和r分别是区间的左右端点,k表示要找到的第k个最大元素的位置。函数的返回值就是最终的答案。

需要注意的是,python内置的heapq模块实现了堆的相关操作,比如heappush可以直接向堆中添加元素,heappop可以弹出堆顶元素,而heap[0]则表示堆顶元素。