寻找最小的k个数

1 使用从大到小的优先队列保存最小的K个数,每次取出K个数之后的其余数和堆顶元素比较,如果比堆顶元素小,则将堆顶元素删除,将该元素插入

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void topK(int arr[],int n,int k)
{
    if(k>n)
        return;
    priority_queue<int> q;
    for(int i=0;i<n;++i)
    {
        if(q.size()<k)
            q.push(arr[i]);
        else
        {
            if(arr[i]<q.top())
            {
                q.pop();
                q.push(arr[i]);
            }
        }
    }
    while(!q.empty())
    {
        cout<<q.top()<<' ';
        q.pop();
    }
    cout<<endl;
}
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2 使用set的排序功能,以从大到小的顺序排序所有前K个元素,取出其余的元素与第一个元素比较,如果小于第一个元素,则将第一个元素删除,将当前元素插入。

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void topK1(int arr[],int n,int k)
{
    set<int,greater<int> > st;
    if(k>n)
        return;
    for(int i=0;i<n;++i)
    {
        if(st.size()<k)
            st.insert(arr[i]);
        else
        {
            auto iter=st.begin();
            if(*iter>arr[i])
            {
                st.erase(iter);
                st.insert(arr[i]);
            }
        }
    }
    auto iter=st.begin();
    while(iter!=st.end())
    {
        cout<<*iter++<<' ';
    }
    cout<<endl;
}
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3 使用partition的方法,每次找出一个数的固定位置index,其中左边的元素都比该元素小,右边的元素都比该元素大。如果index==k-1,则结束循环,找出的index及之前的元素就是k个最小的元素,否则如果index

大于k-1,则需要找的元素在index的左边,否则需要找的元素在index的右边。循环查找直到index==k-1。

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int partition(int arr[],int s,int e)
{
    int priov=arr[e];
    int i=s-1;
    int j=s;
    for(;j<e;++j)
    {
        if(arr[j]<priov)
        {
            ++i;
            swap(arr[i],arr[j]);
        }
    }
    ++i;
    swap(arr[i],arr[e]);
    return i;
}
void topK2(int arr[],int n,int k)
{
    int index=partition(arr,0,n-1);
    while(index!=k-1)
    {
        if(index<k-1)
            index=partition(arr,index+1,n-1);
        else
            index=partition(arr,0,index-1);
    }
    for(int i=0;i<k;++i)
        cout<<arr[i]<<' ';
    cout<<endl;
}
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4 利用选择排序的功能,n个元素中找出最小值与第一个元素交换,从n-1个元素中找出次小值与第二个元素交换,直到找到k个元素位置。

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void topK3(int arr[],int n,int k)
{
    for(int i=0;i<k;++i)
    {
        int min=i;
        int j=i+1;
        while(j<n)
        {
            if(arr[j]<arr[min])
                min=j;
            ++j;
        }
        if(min!=i)
            swap(arr[min],arr[i]);
    }
    for(int i=0;i<k;++i)
        cout<<arr[i]<<' ';
    cout<<endl;
}
 
 

去除字符串中重复字符

题目

设计算法并写出代码移除字符串中重复的字符,不能使用额外的缓存空间。注意: 可以使用额外的一个或两个变量,但不允许额外再开一个数组拷贝。

进一步地,

为你的程序写测试用例。

解答

这道题目其实是要你就地(in place)将字符串中重复字符移除。你可以向面试官问清楚, 不能使用额外的一份数组拷贝是指根本就不允许开一个数组,还是说可以开一个固定大小, 与问题规模(即字符串长度)无关的数组。

如果根本就不允许你再开一个数组,只能用额外的一到两个变量。那么,你可以依次访问 这个数组的每个元素时间复杂度为O(n2 ),代码如下:

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#include<iostream>
#include<cstring>
using namespace std;

void removeDuplicate(char *str)
{
    if(str==NULL)
        return;
    int count=0;
    int n=strlen(str);
    for(int i=1;i<n;++i)
    {
        int j=i-1;
        while(j>=0)
        {
            if(str[i]==str[j])
            {
                ++count;
                break;
            }
            else
                --j;
        }
        if(j<0)
            str[i-count]=str[i];
    }
    str[n-count]='';
}

int main()
{
    char str[]="";
    removeDuplicate(str);
    cout<<str<<endl;
}
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如果可以开一个固定大小,与问题规模(即字符串长度)无关的数组,那么可以用一个数组来 表征每个字符的出现(假设是ASCII字符,则数组大小为256),这样的话只需要遍历一遍字符 串即可,时间复杂度O(n)。代码如下:

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void removeDuplicate(char s[])
{
    int len = strlen(s);
    if(len < 2) return;
    bool c[256];
    memset(c, 0, sizeof(c));
    int p = 0;
    for(int i=0; i < len; ++i)
    {
        if(!c[s[i]])
        {
            s[p++] = s[i];
            c[s[i]] = true;
        }
    }
    s[p] = '';    
}


数组分割

一、题目概述:有一个没有排序,元素个数为2N的正整数数组。要求把它分割为元素个数为N的两个数组,并使两个子数组的和最接近。
假设数组A[1..2N]所有元素的和是SUM。模仿动态规划解0-1背包问题的策略,令S(k, i)表示前k个元素中任意i个元素的和的集合。显然:
S(k, 1) = {A[i] | 1<= i <= k}
S(k, k) = {A[1]+A[2]+…+A[k]}
S(k, i) = S(k-1, i) U {A[k] + x | x属于S(k-1, i-1) }
按照这个递推公式来计算,最后找出集合S(2N, N)中与SUM/2最接近的那个和,这便是答案。这个算法的时间复杂度是O(2^N).
因为这个过程中只关注和不大于SUM/2的那个子数组的和。所以集合中重复的和以及大于SUM/2的和都是没有意义的。把这些没有意义的和剔除掉,剩下的有意义的和的个数最多就是SUM/2个。所以,我们不需要记录S(2N,N)中都有哪些和,只需要从SUM/2到1遍历一次,逐个询问这个值是不是在S(2N,N)中出现,第一个出现的值就是答案。我们的程序不需要按照上述递推公式计算每个集合,只需要为每个集合设一个标志数组,标记SUM/2到1这个区间中的哪些值可以被计算出来。关键代码如下:

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#include<iostream>
using namespace std;

//有一个没有排序,元素个数为2N的正整数数组。要求把它分割为元素个数为N的两个数组,并使两个子数组的和最接近。
int arr[] = {0,1,5,7,8,9,6,3,11,20,17};
const int N=5;
const int SUM = 87;

// 模仿动态规划解0-1背包问题的策略
int solve1()
{
    int i , j , s;
    int dp[2*N+1][N+1][SUM/2+2];

    /*
    用dp(i,j,c)来表示从前i个元素中取j个、且这j个元素之和不超过c的最佳(大)方案,在这里i>=j,c<=S
    状态转移方程:   
    限第i个物品       不取  
    dp(i,j,c)=max{dp(i-1,j-1,c-a[i])+a[i],dp(i-1,j,c)}
    dp(2N,N,SUM/2+1)就是题目的解。
    */
    //初始化
    memset(dp,0,sizeof(dp));

    for(i = 1 ; i <= 2*N ; ++i)
    {
        for(j = 1 ; j <= min(i,N) ; ++j)
        {
            for(s = SUM/2+1 ; s >= arr[i] ; --s)
            {
                dp[i][j][s] = max(dp[i-1][j-1][s-arr[i]]+arr[i] , dp[i-1][j][s]);
            }
        }
    }

    //因为这为最终答案 dp[2*N][N][SUM/2+1];
    i=2*N , j=N , s=SUM/2+1;
    while(i > 0)
    {
        if(dp[i][j][s] == dp[i-1][j-1][s-arr[i]]+arr[i])   //判定这个状态是由哪个状态推导出来的
        {
            cout<<arr[i]<<" ";    //取中arr[i]
            j--;
            s -= arr[i];
        }    
        i--;
    }
    cout<<endl;
    return dp[2*N][N][SUM/2+1];
}

int solve2()
{
    int i , j , s;
    int dp[N+1][SUM/2+2];     //取N+1件物品,总合不超过SUM/2+2,的最大值是多少 
    memset(dp,0,sizeof(dp));    //初始状态都为0

    for(i = 1 ; i <= 2*N ; ++i)
    {
        for(j = 1 ; j <= min(i,N) ; ++j)
        {
            for(s = SUM/2+1 ; s >= arr[i] ; --s)    //01背包从大到小,可以省空间,即最外层的空间
            {
                dp[j][s] = max(dp[j-1][s-arr[i]]+arr[i] , dp[j][s]); 
            }
        }
    }
    //要求最优解则 空间不能优化,
    return dp[N][SUM/2+1];
}

int solve3()
{
    int i , j , s;
    int isOK[N+1][SUM/2+2]; //isOK[i][v]表示是否可以找到i个数,使得它们之和等于v
    memset(isOK,0,sizeof(isOK));    //都不合法
    //注意初始化
    isOK[0][0] = 1; //可以,取0件物品,总合为0,是合法的

    for(i = 1 ; i <= 2*N ; ++i)
    {
        for( j = 1 ; j <= min(i,N) ; ++j)
        {
            for(s = SUM/2+1 ; s >= arr[i] ; --s) //从大到小,数组少了一维
            {
                if( isOK[j-1][s-arr[i]] )
                    isOK[j][s] = 1;
            }
        }
    }
    for(s = SUM/2+1 ; s >= 0 ; --s)
    {
        if(isOK[N][s])
            return s;
    }

    //要求最优解则空间不能优化
    return 0;
}
s3="<<s3<<endl;
    system("pause");
    return 0;
}

int main(void)
{
    int s1 = solve1();
    int s2 = solve2();
    int s3 = solve3();
    cout<<"s1="<<s1<<endl;
    cout<<"s2="<<s2<<endl;
    cout<<"s3="<<s3<<endl;
    system("pause");
    return 0;
}
 
原文地址:https://www.cnblogs.com/alantu2018/p/8462193.html