在 C++ 中查找 k 个已排序数组中的第 m 小的值


在这个问题中,我们得到了 k 个不同大小的不同数组。我们的任务是查找 k 个已排序数组中的第 m 小的值。

问题描述:在这里,我们需要找到所有 k 个数组合并后数组的第 m 小的元素。

让我们举个例子来理解这个问题,

输入: m = 4

arr[][] = { {4 , 7},
{2, 5, 6},
{3, 9, 12, 15, 19}}

输出 5

解释:

合并后的已排序数组:2, 3, 4, 5, 6, 7, 9, 12, 15, 19

第 4 个元素是 5。

解决方案方法

查找第 m 小元素的一个简单解决方案是创建一个合并数组,然后按升序对数组进行排序,该数组将在索引 (m-1) 处具有数组的第 m 小元素。返回此输出值。

更有效的解决方案是使用最小堆数据结构。

为此,我们将创建一个最小堆并插入来自所有数组的元素。然后 m 次从堆中移除最小元素并将输出存储到数组中。然后将下一个元素插入堆中。

打印第 m 个移除的项目。

程序说明了我们解决方案的工作原理,

示例

在线演示

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

typedef pair<int, pair<int, int> > ppi;

int findMSmallestElement(vector<vector<int> > sortedArr, int m) {
   
   priority_queue<ppi, vector<ppi>, greater<ppi> > priorQueue;

   for (int i = 0; i < sortedArr.size(); i++)
      priorQueue.push({ sortedArr[i][0], { i, 0 } });
   int count = 0;
   int i = 0, j = 0;
   while (count < m && priorQueue.empty() == false) {
      ppi curr = priorQueue.top();
      priorQueue.pop();
      i = curr.second.first;
      j = curr.second.second;
      if (j + 1 < sortedArr[i].size())
         priorQueue.push( { sortedArr[i][j + 1], { i, (j + 1) } });
      count++;
   }
   return sortedArr[i][j];
}

int main() {
   
   vector<vector<int> > arr{ {4 , 7},
                         {2, 5, 6},
                         {3, 9, 12, 15, 19}};
   int m = 6;
   cout<<m<<"th smallest value in k sorted arrays is "<<findMSmallestElement(arr, m);

   return 0;
}

输出

6th smallest value in k sorted arrays is 7

更新于:2021年1月25日

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