最小的K个数

题目

给你一个数组，求出该数组中最小的K的个数。

分析

这种题型是TopK问题，也就是求出数组或者集合中前K大或者前K小的元素。
有多种解决方法，首先想到的是对数据进行排序，然后取出前k个元素。但是如果数据量很大怎么办？这时候需要使用到堆这种数据结构。我们可以维护一个大小为 K 的小顶堆，顺序遍历数组，从数组中取出数据与堆顶元素比较。如果比堆顶元素小，我们就把堆顶元素删除，并且将这个元素插入到堆中；如果比堆顶元素大，则不做处理，继续遍历数组。这样等数组中的数据都遍历完之后，堆中的数据就是前 K 小的数据了。

实现

public ArrayList<Integer> GetLeastNumbers_Solution(int [] input, int k) {
//        结果集
        ArrayList<Integer> res = new ArrayList<Integer>();
        if(input==null||k>input.length||k<=0){
            return res;
        }
//        优先级队列就是堆的实现，这里构建的是小顶堆，最小的数是堆顶元素
        Queue<Integer> queue = new PriorityQueue<>(k, Collections.reverseOrder());
        for(int i=0;i<input.length;i++){
//            如果堆中还有位置就将当前元素放入
            if(queue.size() < k){
                queue.add(input[i]);
            }else{
                //放满后，再将当前元素和堆定元素相比，如果当前元素小于堆顶元素，将堆顶元素和当前元素交换，也就是
                // 移除堆顶元素，当前元素入堆
                if(input[i]<queue.peek()){
                    queue.remove();
                    queue.add(input[i]);
                }
            }
        }
        //放入结果集
        while(!queue.isEmpty()){
            res.add(queue.remove());
        }
        return res;
    }