堆---leetcode算法题目

发布时间:2023年12月19日


堆最重要的三个方法:

  • heapify:建堆:找到第一个非叶子节点,比较这个节点和它的左右孩子,调整,如果交换了父节点和它的孩子的话,还需要再将交换后的孩子节点再执行相同的操作:比较孩子的孩子,当这个非叶子节点调整好后,再依次调整前面的节点,直到树根为止。
  • 下潜:比如说大顶锥,比较当前节点和它的孩子,保证满足大顶锥,如果有交换,则将交换后的这个孩子节点位置再执行下潜逻辑。
  • 上浮:依次找本节点和它的父节点,比较大小,要求满足堆的定义,如果交换了,则将交换后的这个父节点位置再执行上浮,直到根或者没有交换为止。

1. 数组中第K大元素-力扣 215 题

使用优先级队列也就是堆,找第K个最大元素,我们建立一个K个元素的小顶锥,保存的就是数组中前K个最大值,小顶堆的堆顶就是第K大的元素
步骤:首先建立一个K个元素的小顶堆,然后再从数组取第K+1到第length个元素,每一个元素都与堆顶元素比较,比堆顶元素大的话,替换掉,然后调整堆,这样最后堆中就保留了前K大的元素,取堆顶就是第K大元素。
在这里插入图片描述

import java.util.Comparator;
import java.util.PriorityQueue;

public class Solution {

    public int findKthLargest(int[] nums, int k) {
        int len = nums.length;
        // 使用一个含有 k 个元素的最小堆,PriorityQueue 底层是动态数组,为了防止数组扩容产生消耗,可以先指定数组的长度
        PriorityQueue<Integer> minHeap = new PriorityQueue<>(k, Comparator.comparingInt(a -> a));
        // Java 里没有 heapify ,因此我们逐个将前 k 个元素添加到 minHeap 里
        for (int i = 0; i < k; i++) {
            minHeap.offer(nums[i]);
        }

        for (int i = k; i < len; i++) {
            // 看一眼,不拿出,因为有可能没有必要替换
            Integer topElement = minHeap.peek();
            // 只要当前遍历的元素比堆顶元素大,堆顶弹出,遍历的元素进去
            if (nums[i] > topElement) {
                // Java 没有 replace(),所以得先 poll() 出来,然后再放回去
                minHeap.poll();
                minHeap.offer(nums[i]);
            }
        }
        return minHeap.peek();
    }
}
文章来源:https://blog.csdn.net/qq_51240148/article/details/135081854
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