Pictures Dating Www Picturesdating Pictures Dating 一亿数据获取前100个最大值(利用quicksort的原理实现) [# 70] - Yuwen's Hero - 博客频道

[置顶] 一亿数据获取前100个最大值(利用quicksort的原理实现) [# 70]

分类：算法 (Algorithm) Done 2012-05-04 12:57 362人阅读评论(13) 收藏举报

前言：

刚刚在CSDN上看到一个网友利用最小堆实现 “ 获取一亿数据获取前100个最大值” 。原帖请看：yjflinchong/article/details/7533972。然后自己利用quicksort的原理也写了一个程序来解决那个问题。通过测试，基于quicksort原理的方法平均运行时间是1.264秒，基于最小堆方法的平均运行时间是0.288秒 (网友写的程序运行时间比我的大很多，0.288秒这个程序是我自己写的，如果测试网友写的基于minHeap的方法，运行时间是2.501秒)。基于最小堆方法运行时间很稳定（每次运行时间相差很小），基于quicksort原理的方法运行时间不稳定（每次运行时间相差大）。

基于quicksort实现的原理如下：

1. 假设数组为 array[N] (N = 1 亿)，首先利用quicksort的原理把array分成两个部分，左边部分比 array[N - 1] (array中的最后一个值，即pivot) 大，右边部分比pivot 小。然后，可以得到 array[array.length - 1] (即 pivot) 在整个数组中的位置，假设是 k.
2. 如果 k 比 99 大，原数组变成了 array [0, ... k - 1]，然后在数组里找前 100 最大值。（继续递归）
3. 如果 k 比 99 小，原数组变成了 array [k + 1, ..., N ]，然后在数组里找前 100 - (k + 1) 最大值。（继续递归）
4. 如果 k == 99, 那么数组的前 100 个值一定是最大的。（退出）

代码如下：

public class TopHundredQuickSort {}
		}
		swap(array, end, switchPointer);//交换后，array左边的值比pivot大，右边的值比pivot小
		
		if (switchPointer < k - 1) {} else if (switchPointer == k - 1) {} else {}
	}
	
	public void swap(int[] array, int i, int j) {}
	
	public static void main(String[] args) {}
		
		TopHundredQuickSort topHundred = new TopHundredQuickSort();
		
		//start time
		long t1 = System.currentTimeMillis(); 
		topHundred.tophundred(array, 0, array.length - 1, k);
		//end time
		long t2 = System.currentTimeMillis(); 
		
		System.out.println("The total execution time " +
				"of quicksort based method is " + (t2 - t1) +" millisecond!");
		
		// print out the top k largest values in the top array
		System.out.println("The top "+ k + "largest values are:");
		for (int i = 0; i < k; i++) {}
				
	}
}

下面是基于minHeap写的程序。如果你懂heap sort，那么下面的程序很容易理解。

public class TopHundredHeap {}
		
		TopHundredHeap thh = new TopHundredHeap();
		
		long t1, t2;
		//start time
		t1 = System.currentTimeMillis(); 
		int[] top = thh.topHundred(array, k);
		
		//end time
		t2 = System.currentTimeMillis(); 
		System.out.println("The total execution time of " +
				"quicksort based method is " + (t2 - t1) +" millisecond!");
		
		// print out the top k largest values in the top array
		System.out.println("The top "+ k + "largest values are:");
		for (int i = 0; i < k; i++) {}
	}
	
	public int[] topHundred(int[] array, int k) {}
		
		buildMinHeap(top);
		
		for (int i = k; i < array.length; i++) {}
		}
		
		return top;
	}
	
	// create a min heap
	public void buildMinHeap(int[] array) {}
	}
	
	 /// MinHeapify is to build the min heap from the 'position'
 public void minHeapify(int[] array, int position, int heapSize)
 {}
 
 if (right < heapSize && array[right] < array[maxPosition]) {}
 
 if (position != maxPosition) {}
 }
 
 public void swap(int[] array, int i, int j) {}
 
 /// return the left child position
 public int left(int i)
 {}
 /// return the right child position
 public int right(int i)
 {} 
}

时间复杂度分析：

基于minheap方法的时间复杂度是 O(lg K * N), 基于quicksort 方法的平均时间复杂度是 O(N)，但是最差是O(N^2). 这也是为何基于quicksort 方法它的时间不稳定的原因。

转载请注明出处：beiyeqingteng.

上一篇：在两个已经排好序的数组里找出第K小的数 [#66]

下一篇：一道有意思的Amazon的概率面试题[# 71]

顶: 2

踩: 0

Pictures Dating Pictures Dating Pictures Dating

Pictures Dating Www Picturesdating Pictures Dating 一亿数据获取前100个最大值(利用quicksort的原理实现) [# 70] - Yuwen's Hero - 博客频道 - CSDN.NET

Pictures Dating Www Picturesdating Pictures Dating

[置顶] 一亿数据获取前100个最大值(利用quicksort的原理实现) [# 70]