0

0

C++怎么实现一个最小堆来解决Top K问题_C++算法面试与优先队列

穿越時空

穿越時空

发布时间:2025-11-22 19:33:58

|

1381人浏览过

|

来源于php中文网

原创

最小堆可在O(n log k)时间内求解Top K问题,通过维护大小为K的堆保留最大K个元素,C++中利用priority_queue并指定较小值优先的比较器实现最小堆,遍历数组时当堆未满直接插入,否则在当前元素大于堆顶时替换堆顶,最终堆顶即为第K大元素。

c++怎么实现一个最小堆来解决top k问题_c++算法面试与优先队列

在C++中解决Top K问题,最小堆是一种高效的方法,尤其当数据量大、K值相对较小的时候。使用最小堆可以在O(n log k)的时间复杂度内找出最大的K个元素,比排序整个数组更高效。

最小堆的基本实现

最小堆是一个完全二叉树,父节点的值小于等于子节点。可以用一个vector来模拟堆结构,通过索引关系维护父子节点:

  • 父节点索引:(i - 1) / 2
  • 左子节点索引:2 * i + 1
  • 右子节点索引:2 * i + 2

核心操作包括插入(上浮)和删除堆顶(下沉):

void push(int val) { heap.push_back(val); shiftUp(heap.size() - 1); }
void pop() { if (!heap.empty()) { swap(heap[0], heap.back()); heap.pop_back(); shiftDown(0); } }

用最小堆解决Top K最大元素

维护一个大小为K的最小堆,遍历数组时:

立即学习C++免费学习笔记(深入)”;

  • 如果堆未满,直接插入元素
  • 如果堆已满且当前元素大于堆顶,替换堆顶并调整

这样最终堆中保存的就是最大的K个数,堆顶是其中最小的,即第K大元素。

灵枢SparkVertex
灵枢SparkVertex

零代码AI应用开发平台

下载
int findKthLargest(vector& nums, int k) {
  priority_queue, greater> minHeap;
  for (int num : nums) {
    if (minHeap.size()
      minHeap.push(num);
    } else if (num > minHeap.top()) {
      minHeap.pop();
      minHeap.push(num);
    }
  }
  return minHeap.top();
}

C++标准库中的优先队列

C++提供了priority_queue,默认是最大堆。要创建最小堆,需指定比较函数:

priority_queue, greater> minHeap;

常用接口:

  • push(x):插入元素
  • pop():删除堆顶
  • top():访问堆顶
  • size():获取堆大小

利用这些接口,可以快速实现Top K逻辑,避免手动实现堆操作。

基本上就这些。用最小堆处理Top K问题,关键是控制堆大小为K,只保留较大的元素。结合priority_queue能大幅简化代码,适合面试场景。注意比较器的选择,别把最大堆和最小堆搞反了。

相关专题

更多
if什么意思
if什么意思

if的意思是“如果”的条件。它是一个用于引导条件语句的关键词,用于根据特定条件的真假情况来执行不同的代码块。本专题提供if什么意思的相关文章,供大家免费阅读。

731

2023.08.22

string转int
string转int

在编程中,我们经常会遇到需要将字符串(str)转换为整数(int)的情况。这可能是因为我们需要对字符串进行数值计算,或者需要将用户输入的字符串转换为整数进行处理。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读。

315

2023.08.02

int占多少字节
int占多少字节

int占4个字节,意味着一个int变量可以存储范围在-2,147,483,648到2,147,483,647之间的整数值,在某些情况下也可能是2个字节或8个字节,int是一种常用的数据类型,用于表示整数,需要根据具体情况选择合适的数据类型,以确保程序的正确性和性能。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

534

2024.08.29

c++怎么把double转成int
c++怎么把double转成int

本专题整合了 c++ double相关教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

51

2025.08.29

C++中int的含义
C++中int的含义

本专题整合了C++中int相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

194

2025.08.29

javascriptvoid(o)怎么解决
javascriptvoid(o)怎么解决

javascriptvoid(o)的解决办法:1、检查语法错误;2、确保正确的执行环境;3、检查其他代码的冲突;4、使用事件委托;5、使用其他绑定方式;6、检查外部资源等等。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

175

2023.11.23

java中void的含义
java中void的含义

本专题整合了Java中void的相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

96

2025.11.27

硬盘接口类型介绍
硬盘接口类型介绍

硬盘接口类型有IDE、SATA、SCSI、Fibre Channel、USB、eSATA、mSATA、PCIe等等。详细介绍:1、IDE接口是一种并行接口,主要用于连接硬盘和光驱等设备,它主要有两种类型:ATA和ATAPI,IDE接口已经逐渐被SATA接口;2、SATA接口是一种串行接口,相较于IDE接口,它具有更高的传输速度、更低的功耗和更小的体积;3、SCSI接口等等。

1012

2023.10.19

Java 项目构建与依赖管理(Maven / Gradle)
Java 项目构建与依赖管理(Maven / Gradle)

本专题系统讲解 Java 项目构建与依赖管理的完整体系,重点覆盖 Maven 与 Gradle 的核心概念、项目生命周期、依赖冲突解决、多模块项目管理、构建加速与版本发布规范。通过真实项目结构示例,帮助学习者掌握 从零搭建、维护到发布 Java 工程的标准化流程,提升在实际团队开发中的工程能力与协作效率。

8

2026.01.12

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
C# 教程
C# 教程

共94课时 | 6.5万人学习

C 教程
C 教程

共75课时 | 4万人学习

C++教程
C++教程

共115课时 | 12万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号