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打印N个数组整体最大的Top K

[编程题]打印N个数组整体最大的Top K
  • 热度指数:1976 时间限制:C/C++ 2秒,其他语言4秒 空间限制:C/C++ 256M,其他语言512M
  • 算法知识视频讲解
有N个长度不一的数组,所有的数组都是有序的,请从大到小打印这N个数组整体最大的前K个数。
例如,输入含有N行元素的二维数组可以代表N个一维数组。
219, 405, 538, 845, 971
148, 558
52, 99, 348, 691
再输入整数k=5,则打印:
Top 5: 971, 845, 691, 558, 538
[要求]
时间复杂度为,空间复杂度为


输入描述:
第一行两个整数T, K。分别表示数组个数,需要打印前K大的元素
接下来T行,每行输入格式如下:
开头一个整数N,表示该数组的大小,接下来N个已排好序的数表示数组内的数


输出描述:
从大到小输出输出K个整数,表示前K大。
示例1

输入

3 5
5 219 405 538 845 971
2 148 558
4 52 99 348 691

输出

971 845 691 558 538

备注:

保证各个输入值合法
**题目,测试用例是错的。
提交后提示检查数组越界和非法访问。我仔细检查了n遍没有发现错误,然后去查找别人的代码,发现和我的思路差不多。
老子难受的一批,我非要给他弄明白怎么回事。我把别人正确的代码慢慢改成和我的代码相似的代码,一边修改一边验证。搞了很久发现能ac的代码和我的代码没有本质区别,只不过他在读取每一行数据时把第一个数值也记录到二维数组中,本人没有记录。就tm这个问题能导致我出错?我很不爽,一定要把罪魁祸首揪出来,mb的牛客不提供完整的测试用例(实际在报错的时候屁都没有,就提示检查数组越界和非法访问,点击查看结果对比依然是屁都没有),我在学习算法又不是考试,你把测试用例藏起来干嘛?你干嘛不把别人正确代码给隐藏起来?弄了好久,期间还去LeetCode上搜这题,发现没有这题。mlgbd气的老子火冒三丈,骂了个*****。
吃了顿饭后接着搞,最后实在是没辙了,怀疑是测试用例有问题,在别人正确代码中添加了一句代码,然后发现系统报错了。
if (m == 1)// m表示读取一行数据split后得到的数组长度。
    throw new RuntimeException("cnm");
终于找到问题了。不是在备注里写明了数组内总个数大于1。你备注个是个锤子。我现在看到牛客报数组越界或非法访问就恶心。
本来一道20min以内解决的问题,最后测试用例有问题,本人比较爱较真(1.***非要证明是你牛客错了;2.牛客的提示“报数组越界和非法访问”让我觉得恶心,啥也看不到。
本来一天没干事就慌得一批,又搞了几个小时,肝都要气炸了。 。。

我的代码如下:把注释取消就能ac。
import java.io.*;
import java.util.PriorityQueue;

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        String[] s = reader.readLine().split(" ");
        int n = Integer.valueOf(s[0]);
        int k = Integer.valueOf(s[1]);
        int[][] arr = new int[n][];
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            String[] str = reader.readLine().split(" ");
            int m = str.length;
            arr[i] = new int[m - 1];
            for (int j = 0; j < m - 1; j++) {
                arr[i][j] = Integer.valueOf(str[j + 1]);
            }
        }
        PriorityQueue<Tuple> maxHeap = new PriorityQueue<>((o1, o2) -> o2.val - o1.val);
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            int len = arr[i].length;
            //在这里设置 len==0,直接continue,就是能ac的代码。 //if(len == 0) continue;
            maxHeap.offer(new Tuple(i, len - 1, arr[i][len - 1]));
        }
        StringBuilder res = new StringBuilder();
        for (int j = 0; j < k; j++) {
            Tuple temp = maxHeap.poll();
            res.append(temp.val).append(" ");
            if (temp.index > 0) {
                maxHeap.add(new Tuple(temp.line, temp.index - 1, arr[temp.line][temp.index - 1]));
            }
        }

        System.out.println(res);
    }

    static class Tuple {

        int line;
        int index;
        int val;

        Tuple(int line, int index, int val) {
            this.line = line;
            this.index = index;
            this.val = val;
        }
    } 
}


这是我为了比对我的代码错哪里而去修改的别人的代码产物,发现就第一个for循环处不一样。
import java.util.*;
import java.io.*;

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        String[] s = reader.readLine().split(" ");
        int n = Integer.valueOf(s[0]);
        int k = Integer.valueOf(s[1]);
        int[][] arr = new int[n][];
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            String[] str = reader.readLine().split(" ");
            int m = str.length;
            arr[i] = new int[m];
            for (int j = 0; j < m; j++) {
                arr[i][j] = Integer.valueOf(str[j]);
            }
        }
        PriorityQueue<Tuple> maxHeap = new PriorityQueue<>((o1, o2) -> o2.val - o1.val);
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            int len = arr[i].length;
            maxHeap.offer(new Tuple(i, len - 1, arr[i][len - 1]));
        }
        StringBuilder res = new StringBuilder();
        for (int j = 0; j < k; j++) {
            Tuple temp = maxHeap.poll();
            res.append(temp.val).append(" ");
            if (temp.index > 1) {
                maxHeap.add(new Tuple(temp.line, temp.index - 1, arr[temp.line][temp.index - 1]));
            }
        }

        System.out.println(res);
    }

    static class Tuple {

        int line;
        int index;
        int val;

        Tuple(int line, int index, int val) {
            this.line = line;
            this.index = index;
            this.val = val;
        }
    }
}

难过的一天,希望别人看到能解决问题,不要像我这么较真,一点收获都没,白费几小时。
编辑于 2020-06-06 22:59:31 回复(6)
维护一个容量为k的小根堆,每次淘汰堆顶的小数,往堆中不断放大数就行
import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.IOException;
import java.util.PriorityQueue;

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        String[] params = br.readLine().split(" ");
        int t = Integer.parseInt(params[0]), k = Integer.parseInt(params[1]);
        PriorityQueue<Integer> minHeap = new PriorityQueue<>();
        while(t-- > 0){
            params = br.readLine().split(" ");
            int n = Integer.parseInt(params[0]);
            int[] arr = new int[n];
            for(int i = 0; i < n; i++){
                int num = Integer.parseInt(params[i + 1]);
                if(minHeap.size() < k){
                    minHeap.offer(num);
                }else{
                    if(minHeap.peek() < num){
                        minHeap.poll();
                        minHeap.offer(num);
                    }
                }
            }
        }
        int[] res = new int[k];
        for(int i = k - 1; i >= 0; i--) res[i] = minHeap.poll();
        for(int i = 0; i < k; i++) System.out.print(res[i] + " ");
    }
}

发表于 2021-11-13 21:49:10 回复(0)
这个题要求的时间复杂度和原书的不一样啊,原书是O(KlogN)
发表于 2021-09-14 11:24:45 回复(0)
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main(){
    int T,K,n,x;
    cin>>T>>K;
    priority_queue<int, vector<int>, greater<int>> q;
    for(int i=0;i<T;i++){
        cin>>n;
        for(int j=0;j<n;j++){
            cin>>x;
            if(q.size() < K)
                q.push(x);
            else{
                q.pop();
                q.push(x);
            }
        }
    }
    int l = q.size();
    int a[l];
    for(int i=0;i<l;i++){
        a[l-i-1] = q.top();
        q.pop();
    }
    for(int i=0;i<l;i++)
        cout<<a[i]<<" ";
    return 0;
}

发表于 2020-02-25 00:30:43 回复(0)
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
priority_queue<int, vector<int>, greater<int> > pq;
// 递归打印
void print() {
    if (pq.empty()) return;
    int val = pq.top();
    pq.pop();
    print();
    printf("%d ", val);
}
int main() {
    int T, K;
    scanf("%d%d", &T, &K);
    int len = 0;
    int x = 0;
    
    int psize = 0; //记录最小堆的大小
    while (T--) {
        scanf("%d", &len);
        while (len--) {
            scanf("%d", &x);
            if (psize < K) {
                psize++;
                pq.push(x);
            } else {
                pq.pop();
                pq.push(x);
            }
        }
    }
    print();
    return 0;
}

发表于 2019-08-02 09:34:51 回复(2)
#include <algorithm>
#include <functional>
#include <iostream>
#include <queue>
#include <vector>
using namespace std;

class HeapNode{
    public:
    int val;
    int arrayId;
    HeapNode(int v,int arrId):val(v),arrayId(arrId){}
    bool operator<(const HeapNode& another)const{
        return val < another.val;
    }
};


int main() {
    int T,K;
    cin >> T >> K;
    vector<vector<int>> arrs(T);
    for(int i = 0;i < T;i++){
        int n = 0;
        cin >> n;
        arrs[i].resize(n);
        for(int j = 0;j < n;j++){
            cin >> arrs[i][j];
        }
    }

    priority_queue<HeapNode> heap;
    for(int i = 0;i < T;i++){
        if(arrs[i].empty()) continue;
        heap.push(HeapNode(arrs[i].back(),i));
        arrs[i].pop_back();
    }

    for(int i = 0;i < K;i++){
        cout << heap.top().val << " ";
        int arrId = heap.top().arrayId;
        heap.pop();
        if(arrs[arrId].empty()) continue;
        heap.push(HeapNode(arrs[arrId].back(),arrId));
        arrs[arrId].pop_back();
    }
}

C++利用STL库实现的堆容器的实现
发表于 2024-02-27 21:53:14 回复(0)
import java.util.*;

//记录加入堆中的每一个数来自哪个数组,值,与位置
class HeapNode {
    public int val;
    public int arrNum;
    public int index;
    public HeapNode(int v, int a, int i) {
        this.val = v;
        this.arrNum = a;
        this.index = i;
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        int n = sc.nextInt();
        int k = sc.nextInt();
        int[][] m = new int[n][];
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            int n2 = sc.nextInt();
            int[] arr = new int[n2];
            for (int j = 0; j < n2; j++) {
                arr[j] = sc.nextInt();
            }
            m[i] = arr;
        }
        int[] res = getTopK(m, k);
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        for (int i = 0; i < res.length; i++) {
            sb.append(res[i] + " ");
        }
        System.out.println(sb.toString());
        sc.close();
    }
    
    //建一个长度为n的大根堆,最开始装所有数组的最后位置(因为是有序数组),
    //然后把头弹出,必为所有数的最大值。然后找第二大的数时,前一个是从
    //哪个数组弹出的,就把弹出位置的前一个数也就是arr[len-2]加进大根堆
    //头,用heapify,以此类推.
    //若某一弹出数为该数组的第一个位置,则置换其与最后一个数,同时有效长度--。
    public static int[] getTopK(int[][] m, int k) {
        //长度为n的大根堆
        int validArrNum = 0;
        int len = 0;
        //防止k比总数量大,或者某一行长度为0
        for (int i = 0; i < m.length; i++) {
            if (m[i] != null && m[i].length != 0)
                validArrNum++;
            len += m[i].length;
        }
        HeapNode[] heap = new HeapNode[validArrNum];
        len = len <= k ? len : k;
        int[] res = new int[len];
        int heapI = 0;
        for (int i = 0; i < m.length; i++) {
            if (m[i] == null || m[i].length == 0)
                continue;
            int index = m[i].length-1;
            heap[heapI] = new HeapNode(m[i][index], i, index);
            heapInsert(heap, heapI++);
        }
        int size = validArrNum;
        for (int i = 0; i < len; i++) {
            res[i] = heap[0].val;
            int arrNum = heap[0].arrNum;
            int index = heap[0].index;
            if (index > 0) {
                heap[0] = new HeapNode(m[arrNum][index-1], arrNum, index-1);
                heapify(heap, 0, size);
            }
            else {
                heap[0] = heap[heap.length-1];
                heapify(heap, 0, --size);
            }
        }
        return res;
    }
    
    public static void heapInsert(HeapNode[] arr, int i) {
        while (arr[(i-1)/2].val < arr[i].val) {
            swap(arr, (i-1)/2, i);
            i = (i-1)/2;
        }
    }
    
    public static void swap(HeapNode[] arr, int i, int j) {
        HeapNode tmp = arr[i];
        arr[i] = arr[j];
        arr[j] = tmp;
    }
    
    public static void heapify (HeapNode[] arr, int i, int size) {
        int left = 2 * i + 1;
        int right = 2 * i + 2;
        int maxI = 0;
        while (left < size) {
            maxI = left;
            if (right < size)
                maxI = arr[left].val < arr[right].val ? right : maxI;
            maxI = arr[maxI].val < arr[i].val ? i : maxI;
            if (maxI == i)
                break;
            swap(arr, i, maxI);
            i = maxI;
            left = 2 * i + 1;
            right = 2 * i + 2;
        }
    }
}

编辑于 2021-08-21 22:39:29 回复(0)
import java.util.*;
public class Main{
    public static void main(String[] args){
        Scanner sc=new Scanner(System.in);
        while(sc.hasNext()){
            int n=sc.nextInt();
            int[][] arr=new int[n][];
            int[] pos=new int[n];
            int k=sc.nextInt();
            for(int i=0;i<n;i++){
                int tmp=sc.nextInt();
                int[] A=new int[tmp];
                pos[i]=tmp-1;
                for(int j=0;j<tmp;j++){
                    A[j]=sc.nextInt();
                }
                arr[i]=A;
            }
            solve(arr,pos,k);
        }
        sc.close();
    }
    public static void solve(int[][] arr,int[] pos,int k) {
		StringBuilder sb=new StringBuilder();
		for(int i=0;i<k;i++) {
			int tmp=arr[0][pos[0]];
			int index=0;
			for(int j=1;j<arr.length;j++) {
				if(pos[j]>0&&arr[j][pos[j]]>tmp) {
					tmp=arr[j][pos[j]];
					index=j;
				}
			}
			pos[index]--;
			sb.append(tmp).append(" ");
		}
		System.out.println(sb.toString().trim());
	}
}

发表于 2021-03-09 15:36:35 回复(0)
#include <cstdio>
(802)#include <cstring>
#include <algorithm>
(831)#include <iostream>
#include <string>
(765)#include <vector>
#include <stack>
(850)#include <bitset>
#include <cstdlib>
(895)#include <cmath>
#include <set>
(855)#include <list>
#include <deque>
(2572)#include <map>
#include <queue>
using namespace std;
typedef long long ll;
const double PI = acos(-1.0);
const double eps = 1e-6;
const int INF = 1000000000;
const int maxn = 100;

struct HeapNode
{
    int val;
    int row;
    int col;
    bool operator<(const HeapNode &a) const
    {
        return this->val < a.val;
    }
    bool operator>(const HeapNode &a) const
    {
        return this->val > a.val;
    }
};

int main()
{

    int t, k;
    scanf("%d%d\n", &t, &k);
    vector<vector<int>> arr2d;
    for (int i = 0; i < t; i++)
    {
        int n;
        scanf("%d", &n);
        vector<int> arr;
        for (int j = 0; j < n; j++)
        {
            int val;
            scanf("%d", &val);
            arr.push_back(val);
        }
        arr2d.push_back(arr);
    }

    priority_queue<HeapNode, vector<HeapNode>> queue;
    for (int i = 0; i < t; i++)
    {
        if (!arr2d[i].empty())
        {
            HeapNode node;
            node.val = arr2d[i].back();
            node.row = i;
            node.col = arr2d[i].size() - 1;
            queue.push(node);
        }
    }

    for (int i = 0; i < k; i++)
    {
        HeapNode node = queue.top();
        cout << node.val << " ";
        if (node.col > 0)
        {
            HeapNode next;
            next.val = arr2d[node.row][node.col -1];
            next.row = node.row;
            next.col = node.col - 1;
            queue.pop();
            queue.push(next);
        }
        else
        {
            queue.pop();
        }
    }

    cout << endl;

    return EXIT_SUCCESS;
}

1. 感觉楼上都有点投机取巧 相当于在O(n^2)的遍历中进行输出,不符合题目的 O(klogk)要求
2. 空行真恶心
发表于 2020-03-17 12:04:59 回复(3)
import java.util.*;

public class Main {
	public static void main(String[] args) {
		Scanner scanner = new Scanner(System.in);
		
		int n = scanner.nextInt();
		int k = scanner.nextInt();
		
		PriorityQueue<Integer> queue = new PriorityQueue<>((n1,n2)->n1-n2) ;
		
		for(int i=0;i<n;i++) {
			int p = scanner.nextInt();
			for(int j=0;j<p;j++) {
				queue.add(scanner.nextInt());
				if(queue.size()>k) {
					queue.poll();
				}
			}
		}
        
		int[] arr = new int[k];
		for(int i=0;i<k;i++) {
			arr[i] = queue.poll();
		}
		
		for(int i=k-1;i>=0;i--) {
			System.out.print(arr[i] + " ");
		}
	}
}


发表于 2019-10-24 17:20:52 回复(1)

问题信息

上传者:小小
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