每日一题 TOPK问题

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。

这道题很经典，可以总结为求TOPK问题。
解决方法主要有三个。
方法一. 直接排序方法
调用Java的排序方法进行排序，速度居中，代码简单。

 public static int[] getLeastNumbers3(int[] arr, int k) {
        if(k==0){
            return new int[]{};
        }
        if(k>=arr.length){
            return arr;
        }
        Arrays.sort(arr);
        int[] res=new int[k];
        for(int i=0;i<k;i++){
            res[i]=arr[i];
        }
        return res;
    }

方法二 堆排序方法
求TOPK问题的典型思路是采用大根堆（找较小数）或者小根堆（找较大数），速度是最慢的，但是在一些特殊问题中采用堆排序思想能够帮助我们解决。

public static int[] getLeastNumbers2(int[] arr, int k) {
        if(k==0){
            return new int[]{};
        }
        if(k>=arr.length){
            return arr;
        }
        PriorityQueue<Integer> heap=new PriorityQueue<>(((o1, o2) ->o2-o1 ));
        for(int i=0;i<arr.length;i++){
            heap.add(arr[i]);
        }
        int[] res=new int[k];
        for(int i=0;i<k;i++){
            res[i]=heap.poll();
        }
        return res;
    }

方法三 快速排序
采用快排的思想进行数组分割，能够有效减少排序次数，最终不需要完成所有排序，只需要满足给定数量即可。是最快的一种方法。

 public static int[] getLeastNumbers4(int[] arr, int k) {
        if(k==0||arr.length==0){
            return new int[0];
        }
        if(k>=arr.length){
            return arr;
        }
        quickSort(arr,0,arr.length-1,k);
        int[] res=new int[k];
        for(int i=0;i<k;i++){
            res[i]=arr[i];
        }
        return res;
    }
    public static void quickSort(int[] arr, int begin, int end, int k){
        int i=begin;
        int j=end;
        int flag=arr[begin];
        while(i<j){
            while(i<j&&arr[j]>=flag){
                j--;
            }
            while(i<j&&arr[i]<=flag){
                i++;
            }
            arr[i]=arr[j]^arr[i]^(arr[j]=arr[i]);
        }
        arr[i]=arr[begin]^arr[i]^(arr[begin]=arr[i]);
        if(i-begin+1<k){
            quickSort(arr,i+1,end,k-(i-begin+1));
        }
        if(i-begin+1>k){
            quickSort(arr,begin,i-1,k);
        }
    }

---

同学好多都毕业了，而我还在等待，学习学习学习，懒惰懒惰懒惰，每天都在立志向上和自暴自弃中挣扎，未来究竟如何呢？