leetcode 215: 数组中的第K个最大元素

/**
 * @Class FindKthLargest
 * @Description 215. 数组中的第K个最大元素
 * 在未排序的数组中找到第 k 个最大的元素。
 * 请注意，你需要找的是数组排序后的第 k 个最大的元素，而不是第 k 个不同的元素。
 * <p>
 * 示例 1:
 * 输入: [3,2,1,5,6,4] 和 k = 2
 * 输出: 5
 * <p>
 * 示例 2:
 * 输入: [3,2,3,1,2,4,5,5,6] 和 k = 4
 * 输出: 4
 * 说明:
 * 你可以假设 k 总是有效的，且 1 ≤ k ≤ 数组的长度
 * @Author
 * @Date 2020/6/29
 **/
public class FindKthLargest {  
}

/**
 * 解法1:利用快排的性质，确定最终位置是在(len-k)的元素即可
 */
public static int findKthLargest(int[] nums, int k) {
	if (nums == null || nums.length < k) {
		return -1;
	}
	int len = nums.length;
	quickSort(nums, 0, len - 1, k);
	return nums[len - k];
}

/**
 * 快排
 */
private static void quickSort(int[] nums, int start, int end, int k) {
	if (start >= end) {
		return;
	}
	int temp = nums[start];
	int left = start, right = end;
	while (left < right) {
		while (left < right && nums[right] >= temp) right--;
		while (left < right && nums[left] <= temp) left++;

		if (left < right) {
			nums[left] = nums[left] + nums[right];
			nums[right] = nums[left] - nums[right];
			nums[left] = nums[left] - nums[right];
		}
	}
	// 确定temp元素的最终位置
	nums[start] = nums[left];
	nums[left] = temp;

	// 只要确定最终位置是在nums[len-k]上的元素，就不需要再排序其他元素了
	if(left == nums.length-k) return;

	quickSort(nums, start, left - 1,k);
	quickSort(nums, left + 1, end,k);
}

/**
 * 也可以采用小顶堆的方式
 */

// 测试用例，测试用例通过不代表提交就通过
public static void main(String[] args) {
	int[] nums = new int[]{3, 2, 1, 5, 6, 4};
	int k = 2;
	int ans = findKthLargest(nums, k);
	System.out.println("demo01 result " + ans);

	nums = new int[]{3, 2, 3, 1, 2, 4, 5, 5, 6};
	k = 4;
	ans = findKthLargest(nums, k);
	System.out.println("demo02 result " + ans);

	nums = new int[]{2,1};
	k = 2;
	ans = findKthLargest(nums, k);
	System.out.println("demo03 result " + ans);

	nums = new int[]{3,2,3,1,2,4,5,5,6};
	k = 9;
	ans = findKthLargest(nums, k);
	System.out.println("demo04 result " + ans);
}