排序矩阵中的Kth个最小元素
问题内容:
这是一个面试问题。
在具有排序的行和列的矩阵中找到第K 个最小的元素。
难道纠正第K 个 最小的元素之一,a[i, j]
如i + j = K
?
问题答案:
假。
考虑一个像这样的简单矩阵:
1 3 5
2 4 6
7 8 9
9是最大(第9最小)的元素。但是9在A [3,3]和3 + 3!= 9处。(无论您使用什么索引约定,它都不能成立)。
您可以在O(k log n)时间内解决此问题,方法是逐步合并行,并增加堆以有效地找到最小元素。
基本上,您将第一列的元素放入堆中并跟踪它们来自的行。在每一步中,都从堆中删除最小元素,并从其所在的行中推送下一个元素(如果到达该行的末尾,则不进行任何推送)。删除最小值和添加新元素的成本均为O(log
n)。在第j步,您删除了j
第 e 个最小的元素,因此,在执行第s步后,k
您需要支付总的O(k log n)
操作成本(其中n是矩阵中的行数)。
对于上面的矩阵,您首先从1,2,7
堆开始。您删除1
并添加3
(因为第一行是1 3 5
)来获取2,3,7
。您删除2
并添加4
以获得3,4,7
。删除3
并添加5
以获得4,5,7
。删除4
并添加6
以获得5,6,7
。请注意,我们将按全局排序的顺序删除元素。您会看到,继续此过程将k
在k次迭代后产生最小的元素。
(如果矩阵的行多于列,请对这些列进行操作以减少运行时间。)