剑指 Offer 40. 最小的k个数

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

class Solution {
    public int[] getLeastNumbers(int[] arr, int k) {
        if (k == 0 || arr.length == 0)
        {
            return new int[0];
        }
        //return 
        return quickSearch(arr, 0, arr.length - 1, k - 1);
    }

    private int[] quickSearch(int[] nums, int lo, int hi, int k)
    {
        // 每快排切分一次，找到排序后下标为j的元素，如果j恰好等于k就返回j以及
        // j 左边所有的数；
        int j = partition(nums, lo, hi);
        if (j == k)
        {
            return Arrays.copyOf(nums, j + 1);
        }

        return j > k ? quickSearch(nums, lo, j - 1, k):quickSearch(nums, j+1,hi,k);

    }

    // 快排切分，返回下标j，使得比nums[j]小的数都在j的左边，比nums[j]大的数都在j的右边
    private int partition(int[] nums, int lo, int hi)
    {
        int v = nums[lo];
        int i = lo, j = hi + 1;
        while(true)
        {
            while (++i <= hi && nums[i] < v);
            while (--j >= lo && nums[j] > v);
            if (i >= j)
            {
                break;
            }
            int t = nums[j];
            nums[j] = nums[i];
            nums[i] = t;
        }
        nums[lo] = nums[j];
        nums[j] = v;
        return j;
    }
}