TOP K问题:利用堆排序找出数组中最小的k个数

设计一个算法,找出数组中最小的k个数。以任意顺序返回这k个数均可。

找小的数需要建大堆来解决,首先将数组中前K个数建成一个大堆,将从k+1个数直到数组结束的所有数与堆顶的数进行比较,如果比堆顶的数小,则替换堆顶的数据,然后在向下调整,重新形成一个新的大堆,如果比堆顶的数小,则不替换。以此循环,直至数组k+1个数到数组结束所有的数都比较完,最后留在堆里的数就是最小的k个数。用题中的题目来说:使用前4个数 1 3 5 7 来建一个大堆。

替换了之后由于不是一个大堆,所以进行向下调整,形成一个新的大堆。

替换了之后进行向下调整

最后输出的结果

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

void AdjustDown(int* a, int n, int root)//向下调整

{

int parent = root;

int child = parent * 2 + 1;

while (child < n)

{

if (child + 1 < n && achild + 1 > achild)//选出大的那个孩子

{

child++;

}

if (achild > aparent)

{

int tmp = achild;

achild = aparent;

aparent = tmp;

parent = child;

child = parent * 2 + 1;

}

else

{

break;

}

}

}

int* smallestK(int* arr, int arrSize, int k, int* returnSize)

{

*returnSize = k;

if (k == 0)

return NULL;

int* retArr = (int*)malloc(sizeof(int) * k);

int i = 0;

for (i = 0; i < k; i++)

{

retArri = arri;

}

//建K个数的大堆

for (i = (k - 1 - 1) / 2; i >= 0; i--)

{

AdjustDown(retArr, k, i);

}

for (i = k; i < arrSize; i++)

{

if (arri < retArr0)

{

retArr0 = arri;

AdjustDown(retArr, k, 0);

}

}

*returnSize = k;

return retArr;

}

int main()

{

// 测试数据

int arr\[\] = { 1,3,5,7,2,4,6,8 };

int arrSize = sizeof(arr) / sizeof(arr0);

int k = 4;

int returnSize;

// 调用 smallestK 函数

int* result = smallestK(arr, arrSize, k, &returnSize);

// 输出结果

printf("The smallest %d elements are:\n", k);

for (int i = 0; i < returnSize; i++) {

printf("%d ", resulti);

}

printf("\n");

// 释放分配的内存

free(result);

return 0;

}

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