🥰🥰解题思路
正常思路 将这N个数建成一个大堆，然后Popk次，就可以找出最大的前k个 ；
💫💫但是如果N非常大以亿计（10亿个整数所占空间大概4G）那么就会非常耗时耗力，难以计算。
这里给出一种更好的解决办法：
①将前k个数建成小堆；（必须是小堆哦~）
②后面N-k个数依次比较，如果比堆顶的数据大，就替换它进堆；
③然后将替换后的再向下调整使之重新成为一个小堆；
④最后这个小堆的值就是最大的前k个。
在写题之前我们先要创造N个数，可以通过c语言的文件操作以及随机生成函数来获得并写入文件中：
代码如下：
#include<time.h> //创造N个数据 void CreatData() { //造数据 int n = 1000; srand(time(0)); const char* file = "data.txt"; FILE* fin = fopen(file, "w"); if (fin == NULL) { perror("fopen error"); return; } for (int i = 0; i < n; i++) { int x = rand() % 10000; fprintf(fin, "%d\n", x); } fclose(fin); }
✨✨这里使用了srand生成随机数需要包含time.h头文件；
int x = rand() % 10000;这个式子可以帮助我们生成10000以内的随机数；
fprintf可以帮助我们将生成的随机数写入到文件中（如下图生成了data文件）：
所以生成文件后为了找到最大的前k个，我们可以手动改一些数据来验证后续代码的正确性：
这里手动改了5个，后面如果找出这五个最大的数就说明我们写的代码是正确的啦~🥳🥳
为了保证文件数据不被覆盖，我们在运行一次CreatData()函数之后就可以把它屏蔽掉了，此时已经生成了n个数据的文件data.txt了。
int main() { //CreatData();//屏蔽 PrintTopk(5, 1000); return 0; }
Topk排序
造完数据后我们就可以利用之前学习过的堆来求出Topk啦
代码如下：
void PrintTopk(int k,int n) { //打开文件 const char* file = "data.txt"; FILE* fout = fopen(file, "r"); if (fout == NULL) { perror("fopen error"); return; } //创建顺序表开辟空间 int* kminheap = (int*)malloc(sizeof(int) * k); if (kminheap == NULL) { perror("malloc fail"); return; } //从文件中读取k个数 for (int i = 0; i < k; i++) { fscanf(fout, "%d", &kminheap[i]); } //将读取的k个数创建为小堆 //堆向下调整算法 for (int i = (k - 2) / 2; i >= 0; i--) { AdjustDown(kminheap, k, i); } //将剩余N-k个数依次与堆顶元素比较 for (int i = 0; i < n - k; i++) { int tmp = 0; fscanf(fout, "%d", &tmp); if (tmp > kminheap[0]) { Swap(&tmp, &kminheap[0]); AdjustDown(kminheap, k, 0); } } //打印前k个元素 for (int i = 0; i < k; i++) { printf("%d\n", kminheap[i]); } }
对于造小堆以及排序有疑问的可以看看土土的上篇博客🥰🥰——堆排序详解
运行代码如下：
int main() { //CreatData(); PrintTopk(5, 1000); return 0; }
运行结果如下：
🎉🎉完全正确~是我们之前改的那五个数，说明我们的代码将它从1000个数中找了出来🥳🥳至此Topk问题得到解决 ~
✨✨这里再提一句，打印出来的虽然是n个数中的最大的k个但是我们发现打印的顺序是乱的，通过之前排序的学习，大家知道怎么将他们按顺序打印出来吗？有兴趣的小伙伴可以尝试一下~🥳🥳
结语
以上就是数据结构中利用堆排序求解Topk问题啦，关键在于对于堆排序的理解与运用~有疑问的小伙伴可以将问题打在评论区或者私信我哦 ~完结撒花 ~🥳🥳🎉🎉🎉
