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从十亿个数当选出十万个最大数的最快算法

2013-04-09 
从十亿个数中选出十万个最大数的最快算法还有一题:设计一个数据结构使可以像数组一样随意访问链表的元素[

从十亿个数中选出十万个最大数的最快算法
还有一题:设计一个数据结构使可以像数组一样随意访问链表的元素
[解决办法]
第一题:十亿个数中选出十万个最大数
方式1: O(N * Log M): 用最小堆。 不断的往最小堆中插入数字即可。 每当堆的元素超过十万个时, 只需要将堆顶元素弹出即可。

方式2:O(N)  假定数字范围为 0 -> 2^32-1 即32位无符号整数,可用如下方式。
需要对数组做两次扫描。

设一个计数器数组  Count[65536]
第一次扫描:  Count[A[i] >> 16] ++。  以数字的高16位作为下标,直接对计数器 + 1。
如此一来可以统计出 各个 高16位的个数。 对计数器从高到低进行一遍扫描,并进行累加就可以得出 排在第 10万的数字它的高 16位是多少,设为H。

计数器全部清0,并进行第二次扫描。 若 a[i] 的高 16位 大于 H ,则该数字肯定是最大的10万个里面的。 若a[i] 的高16位 小于 H,则直接忽略。 若等于H, 则将其低 16位 作为下标对计数器 + 1. 即:Count[a[i] & 0xFFFF] ++。
第二次扫描结束后, 看看还缺多少个数字, 对计数器也再做一次 从高到低的扫描,直接根据 高16位的H 以及计数器的低16位构造即可。



第二题: 据我所知好像没有可以支持随机访问的链表,顶多是通过算法来进行加速。
  
[解决办法]
可用"线性时间选择",在O(n)时间内解决该问题.算法:
STEP1) 用线性时间选择找出第 M 大的数X;耗时 O(N)
STEP2) 扫描所有的值,只要大于等于 X,就输出,耗时 O(N)

[解决办法]
可用"线性时间选择",在O(n)时间内解决该问题.算法:
STEP1) 用线性时间选择找出第 M 大的数X;耗时 O(N)
STEP2) 扫描所有的值,只要大于等于 X,就输出,耗时 O(N)
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