从100万个数字中找最大的10个数(提前是元素都是int)?
首先指明原作者:这是《java特种兵》 谢宇 在书本出的一个题,给出了思路,这个思路特别妙。
思路演化阐述:
1、从10个数中找出最大的数?
思路1:先排序啊。
这也是我的第一思路,用冒泡呢?还是 直接插入 还希尔呢?我在脑子转了一圈,在比较那个排序更优。
其实你做了之后发现,这些排序都的循环套循环,时间复杂度O(nxn)。下面给的冒泡排序
package BubbleSort; /* * 冒泡排序 从小到大排序 * 2016年7月22日15:00:46 * 唐凌峰 */ public class BubbleSort2 { /* * 从小到大排序 如何让这个算法实现转换成 从大到小呢? 其实很简单 */ public void bubbleSortTest(){ int bubble[] ={8,18,4,78,11,96,88,99}; for(int i=0;i<bubble.length;i++){ for(int j=0;j<bubble.length-i-1;j++){ //比较相邻两个元素的大小,一定要相邻元素比较,为什么原理就只这样的。 if (bubble[j+1]>bubble[j]){ int temp =bubble[j]; bubble[j]=bubble[j+1]; bubble[j+1]=temp; }; } }; //打印出排序好的数组 for(int i=0;i<bubble.length;i++){ System.out.println("Index: "+i+" value: "+bubble[i]); } } public static void main(String[] args){ BubbleSort2 bubbleSort= new BubbleSort2(); bubbleSort.bubbleSortTest(); } }
思路2: 假设第一个元素就是最大。
再遍历以后的9个元素,跟第一个比,比第一大就交互。这样的时间复杂度就是O(n)。
请看下面代码:
package MaxAndMin; /* * 查找最大值 * 时间:2016年7月30日19:12:47 * 编辑:唐凌峰 */ public class FindMax { public static void findMaxTest1(){ int[] arrayTest1=new int[]{100,4564,333333,666,9999,5,66,89,77,99,22}; //假设第一个是最大的或最小的 int minValue=arrayTest1[0]; for(int i=1;i<arrayTest1.length;i++){ if(arrayTest1[i]>minValue){ minValue=arrayTest1[i]; } }; System.out.print(minValue); } public static void main(String[] args){ FindMax.findMaxTest1(); } }
这样不用排序也能找出最大的,而且性能提高了,是不是能妙。
2、如何从100万个元素中找出10最大的元素?
思路1:还先排序,不用了吧,我们模仿从10元素个中找最大的。那个中不用排序的思路。
假设这100万个无序序列的前10个元素是最大 。
从i=10开始遍历这100万个元素,跟前面的10个元素比较,只要比这个10个元素中的任何一个大就交换
请看下面代码实现:
package MaxAndMin; /* * 从100万无序数中,找出最大的10个 int取值范围: -2147483648~2147483647 * 唐凌峰 * 2016年7月30日17:03:43 * 这个时间复杂度虽然是o(nxn) 其实比排序快多了 排序是100万x 100万 这个只有 10x100万。一下性能提高了10万倍! */ public class FindTenMax { public static void findTenNode(){ int[] arrayNode=new int[]{11,4,515,55,66,111,71,77,99,22,222,123,345,7899,124,156,167,1677,176,178,189,999,10000,11111,7777,788787,168888}; //假定前10个数是最大的,然后拿后面的元素更这10个元素一一对比,只要比其中任何一个大就换进去 int[] arrayAssume={11,4,515,55,66,111,71,77,99,22}; for(int i=10;i<arrayNode.length;i++){ for(int j=0;j<arrayAssume.length;j++){ if(arrayNode[i]>arrayAssume[j]){ int temp =arrayAssume[j]; arrayAssume[j]=arrayNode[i]; arrayNode[i]=temp; } } } for(int k=0;k<10;k++){ System.out.print(""+arrayAssume[k]+","); } } public static void main(String[] args){ FindTenMax.findTenNode(); } }
这样表面上看时间复杂度还是O() 其实你指向看这样做的计算机值最坏的时候了 就:10x100万步
如果你先排序,就是:100万x100万步。
性能一下提升了 10万倍,如果只找最大的5个,性能提高的可不是10万倍
思路决定出路,现在对这话,理解的更有感悟。
这里面思路妙在:假设 假设。
其实想想我们的直接插入排序,类似用的这个思路。
记得以前在铁科院给动车做的一个项目,每张表的数据至少100万以上。现在看来有些地方可以深度优化的。