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优先级队列(2)_数据流中第k大元素

news 2025/7/21 12:56:10

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优先级队列(2)_数据流中第k大元素

收录于专栏【经典算法练习】
本专栏旨在分享学习算法的一点学习笔记，欢迎大家在评论区交流讨论💌

1. 题目链接

2. 题目描述

3. 解法

算法思路:

代码展示:

1. 题目链接

OJ链接 : 数据流中第k大元素https://leetcode.cn/problems/kth-largest-element-in-a-stream/description/

2. 题目描述

设计一个找到数据流中第 k 大元素的类（class）。注意是排序后的第 k 大元素，不是第 k 个不同的元素。

请实现 KthLargest 类：

KthLargest(int k, int[] nums) 使用整数 k 和整数流 nums 初始化对象。
int add(int val) 将 val 插入数据流 nums 后，返回当前数据流中第 k 大的元素。

示例 1：

输入：
["KthLargest", "add", "add", "add", "add", "add"]
[[3, [4, 5, 8, 2]], [3], [5], [10], [9], [4]]

输出：[null, 4, 5, 5, 8, 8]

解释：

KthLargest kthLargest = new KthLargest(3, [4, 5, 8, 2]);
kthLargest.add(3); // 返回 4
kthLargest.add(5); // 返回 5
kthLargest.add(10); // 返回 5
kthLargest.add(9); // 返回 8
kthLargest.add(4); // 返回 8

示例 2：

输入：
["KthLargest", "add", "add", "add", "add"]
[[4, [7, 7, 7, 7, 8, 3]], [2], [10], [9], [9]]

输出：[null, 7, 7, 7, 8]

解释：

KthLargest kthLargest = new KthLargest(4, [7, 7, 7, 7, 8, 3]);
kthLargest.add(2); // 返回 7
kthLargest.add(10); // 返回 7
kthLargest.add(9); // 返回 7
kthLargest.add(9); // 返回 8

提示：

0 <= nums.length <= 104
1 <= k <= nums.length + 1
-104 <= nums[i] <= 104
-104 <= val <= 104
最多调用 add 方法 104 次

3. 解法

算法思路:

这道题是经典的top-k问题, 使用堆来解决:
1. 创建一个大小为k的堆 (大根堆 or 小根堆)

2, 循环:
a. 依次jindui

b. 判断堆的大小是否超过k

使用大根堆还是小根堆?

这里很明显需要使用小根堆, 因为我们需要取第k大的元素, 在小根堆中就是堆顶元素

代码展示:

class KthLargest {priority_queue<int, vector<int>, greater<int>> heap;int _k;
public:KthLargest(int k, vector<int>& nums) {_k = k;for(auto num : nums){heap.push(num);if(heap.size() > _k) heap.pop();}    }int add(int val) {heap.push(val);if(heap.size() > _k) heap.pop();return heap.top();    }
};/*** Your KthLargest object will be instantiated and called as such:* KthLargest* obj = new KthLargest(k, nums);* int param_1 = obj->add(val);*/

知识补充: