[数组]BM46 最小的K个数-中等

​​BM46 最小的K个数​​

描述

给定一个长度为 n 的可能有重复值的数组，找出其中不去重的最小的 k 个数。例如数组元素是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(任意顺序皆可)。数据范围：，数组中每个数的大小要求：空间复杂度  ，时间复杂度 

示例1

输入：

[4,5,1,6,2,7,3,8],4

复制返回值：

[1,2,3,4]

复制说明：

返回最小的4个数即可，返回[1,3,2,4]也可以

示例2

输入：

[1],0

复制返回值：

[]

复制

示例3

输入：

[0,1,2,1,2],3

复制返回值：

[0,1,1]

题解

思路：

这里使用快排的思想可以快速找出前k个最小的数。我们知道一次快排的完毕的时候如果此时中间索引为i，那么i左边的元素都小于该索引处的值，其右边的元素都大于该索引处的值。因此，我们可以知道[0,i-1]是前i个最小的元素，如果i == k ，那么[0,i-1]就是我们要找的前k个元素了，实现代码如下：

#include <bits/stdc++.h>

// 一次快排，返回结束时的索引
int sort_once(std::vector<int> &v, int left, int right)
{
  if (left == right)
  {
    return left;
  }

  int key = v[left];
  while (left < right)
  {
    while (v[right] >= key && right > left)
    {
      right--;
    }
    std::swap(v[left], v[right]);
    while (v[left] <= key && left < right)
    {
      left++;
    }
    std::swap(v[left], v[right]);
  }
  v[left] = key;
  return left;
}

std::vector<int> GetLeastNumbers_Solution(std::vector<int> input, int k)
{
  int left = 0;
  int right = input.size() - 1;
  while (left <= right)
  {
    int pos = sort_once(input, left, right);
    if (pos == k - 1)
    {
      right = pos;
      break;
    }
    else if (pos > k - 1)
    {
      right = pos - 1;
    }
    else
    {
      left = pos + 1;
    }
  }
  std::vector<int> v{input.begin(), input.begin() + k};
  return v;
}