PHP如何计算数据流中的第K大的元素

PHP如何计算数据流中的第K大的元素

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利用最小堆的性质,该最小堆的根结点一定是所有结点中最小的。所以,我们只需要维护K个元素大小的最小堆。只要是大于最小堆的根结点的值,就移除该根结点的值,把该值插入最小堆中。

PHP如何计算数据流中的第K大的元素插图

设计一个找到数据流中第K大元素的类(class)。注意是排序后的第K大元素,不是第K个不同的元素。

你的 KthLargest 类需要一个同时接收整数 k 和整数数组nums 的构造器,它包含数据流中的初始元素。每次调用 KthLargest.add,返回当前数据流中第K大的元素。

示例:

int k = 3;
int[] arr = [4,5,8,2];
KthLargest kthLargest = new KthLargest(3, arr);
kthLargest.add(3);   // returns 4
kthLargest.add(5);   // returns 5
kthLargest.add(10);  // returns 5
kthLargest.add(9);   // returns 8
kthLargest.add(4);   // returns 8

说明: 你可以假设 nums 的长度≥ k-1 且k ≥ 1。

理解题意

最开始没理解这道题,读了几遍明白了,k 是指定的位置,然后一组数,按从大到小排列,然后返回第 k 个元素,最基础考虑是每次 add 都需要一次排序,然后重新查找第 k 个元素的值,例如 5,3,6,2 四个数,倒叙之后是6,5,3,2,则 k = 2 的情况下,返回5,然后 add 1的情况,追加在最末尾,不影响结果,add 7 的情况,追加在最开头,返回值变成 6。

解题思路

直接使用最小堆,堆的大小为 k,这样保证空间占用最小,最小堆的根节点是就是最小值,也是我们想要的结果。PHP 的 SPL 标准库是有最小堆这个库,直接在代码中继承 SplMinHeap 。

PHP 实现

class KthLargest extends SplMinHeap {
    /** 
    * @param Integer $k 
    * @param Integer[] $nums 
    */
    static $nums;
    public $k;
    function __construct($k, $nums) {
        $this->k = $k;
        // 遍历初始化数组,分别插入堆中
        foreach ($nums as $v) {
            $this->add($v);
        }
    }
  
    /** 
    * @param Integer $val 
    * @return Integer 
    */
    function add($val) {
       // 维持堆的大小为k,当堆还未满时,插入数据。
        if ($this->count() < $this->k) {
            $this->insert($val);
        } elseif ($this->top() < $val) {
        // 当堆满的时候,比较要插入元素和堆顶元素大小。大于堆顶的插入。堆顶移除。
            $this->extract();
            $this->insert($val);
        }
        return $this->top();
    }}
    /** 
    * Your KthLargest object will be instantiated and called as such: 
    * $obj = KthLargest($k, $nums); 
    * $ret_1 = $obj->add($val); 
    */

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