题目

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。

示例 1:
输入: [3,2,1,5,6,4] 和 k = 2
输出: 5

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。

方案一（堆）

  1. class Solution:
  2.     def findKthLargest(self, nums: List[int], k: int) -> int:
  3.         heap = nums[:k]
  4.         heapq.heapify(heap)
  6.         for i in range(k, len(nums)):
  7.             if nums[i] > heap[0]: # 比堆中最小元素大
  8.                 heapq.heapreplace(heap, nums[i])
  10.         return heap[0]

或

  1. class Solution:
  2.     def findKthLargest(self, nums: List[int], k: int) -> int:
  3.         return heapq.nlargest(k, nums)[-1]

方案二（分治）

  1. class Solution:
  2.     def findKthLargest(self, nums: List[int], k: int) -> int:
  3.         # 快排思想+问题转化：第 k 个最大元素也就是第 N - k 个最小元素
  4.         def partition(left, right, pivot_index):
  5.             pivot = nums[pivot_index]
  6.             # 将 pivot 移到最后
  7.             nums[right], nums[pivot_index] = nums[pivot_index], nums[right]
  9.             # 将小于 pivot 的移动在前面
  10.             store_index = left
  11.             for i in range(left, right):
  12.                 if nums[i] < pivot:
  13.                     nums[i], nums[store_index] = nums[store_index], nums[i]
  14.                     store_index += 1
  16.             # 最后一个节点为分界点
  17.             nums[right], nums[store_index] = nums[store_index], nums[right]
  19.             # 返回分区点
  20.             return store_index
  22.         def select(left, right, k_smallest):
  23.             if left == right:
  24.                 return nums[left]
  26.             pivot_index = random.randint(left, right)
  28.             pivot_index = partition(left, right, pivot_index)
  30.             if k_smallest == pivot_index:
  31.                 return nums[pivot_index]
  32.             elif k_smallest < pivot_index:
  33.                 return select(left, pivot_index - 1, k_smallest)
  34.             else:
  35.                 return select(pivot_index + 1, right, k_smallest)
  37.         return select(0, len(nums) - 1, len(nums) - k)