面试题40. 最小的k个数

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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]

示例 2：

输入：arr = [0,1,2,1], k = 1
输出：[0]

限制：

• 0 <= k <= arr.length <= 10000
• 0 <= arr[i] <= 10000

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思路一：排序取前K个。

class Solution {
public:
    vector<int> getLeastNumbers(vector<int>& arr, int k) {
        std::ios_base::sync_with_stdio(false);
        cin.tie(NULL);
        cout.tie(NULL);

        sort(arr.begin(), arr.end());
        return vector<int>(arr.begin(), arr.begin() + k);
    }
};

思路二：堆排序

class Solution {
public:
    vector<int> getLeastNumbers(vector<int>& arr, int k) {
        std::ios_base::sync_with_stdio(false);
        cin.tie(NULL);
        cout.tie(NULL);

        priority_queue<int, vector<int>, greater<int>> pq(arr.begin(), arr.end());
        int cnt = 0;
        vector<int> res(k);
        while (cnt < k) {
            res[cnt++] = pq.top(); pq.pop();
        }

        return res;
    }
};

思路三：桶排序，注意到数据的范围在0-10000

class Solution {
public:
    vector<int> getLeastNumbers(vector<int>& arr, int k) {
        std::ios_base::sync_with_stdio(false);
        cin.tie(NULL);
        cout.tie(NULL);

        vector<int> d(10001);
        int n = arr.size();
        for (int i = 0; i < n; ++i) ++d[arr[i]];
        vector<int> res(k);
        int pos = 0;
        int cur = 0;
        while (pos < k) {
            while (cur <= 10000) {
                if (d[cur]) {
                    res[pos] = cur;
                    --d[cur]; break;
                } 
                else ++cur;
            }
            ++pos;
        }

        return res;
    }
};

思路四：快排