373. 查找和最小的K对数字

2022/01/03 leetcode 共 1318 字,约 4 分钟

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给定两个以升序排列的整数数组 nums1 和 nums2 , 以及一个整数 k 。

定义一对值 (u,v),其中第一个元素来自 nums1,第二个元素来自 nums2 。

请找到和最小的 k 个数对 (u1,v1), ` (u2,v2) ... (uk,vk)` 。

示例 1:

输入: nums1 = [1,7,11], nums2 = [2,4,6], k = 3
输出: [1,2],[1,4],[1,6]
解释: 返回序列中的前 3 对数:
     [1,2],[1,4],[1,6],[7,2],[7,4],[11,2],[7,6],[11,4],[11,6]

示例 2:

输入: nums1 = [1,1,2], nums2 = [1,2,3], k = 2
输出: [1,1],[1,1]
解释: 返回序列中的前 2 对数:
     [1,1],[1,1],[1,2],[2,1],[1,2],[2,2],[1,3],[1,3],[2,3]

示例 3:

输入: nums1 = [1,2], nums2 = [3], k = 3 
输出: [1,3],[2,3]
解释: 也可能序列中所有的数对都被返回:[1,3],[2,3]

提示:

  • 1 <= nums1.length, nums2.length <= 104
  • -109 <= nums1[i], nums2[i] <= 109
  • nums1, nums2 均为升序排列
  • 1 <= k <= 1000

solution

方法1, o(k2log(k))

class Solution:
    def kSmallestPairs(self, nums1: List[int], nums2: List[int], k: int) -> List[List[int]]:
        import heapq
        h = []
        for i in range(min(k, len(nums1))):
            for j in range(min(k, len(nums2))):

                v = nums1[i] + nums2[j]
                # print(i,j,v)
                if len(h)< k or -v > h[0][0]:
                    heapq.heappush(h, (-v, nums1[i], nums2[j]))
                    if len(h) > k:
                        heapq.heappop(h)
        res = [[a,b] for _,a,b in h]
        return res

方法2,多路归并

class Solution:
    def kSmallestPairs(self, nums1: List[int], nums2: List[int], k: int) -> List[List[int]]:
        # equal with 多路链表归并,用heap取最小那个,然后移动指针,也就是超级丑数
        # 性能o(klog(k))
        import heapq
        h = []
        for j in range(min(len(nums2),k)):
            heapq.heappush(h, (nums1[0]+nums2[j], 0, j))
        res = []
        while k > 0 and h:
            _,i,j = heapq.heappop(h)
            res.append([nums1[i], nums2[j]])
            if i+1 < len(nums1):
                heapq.heappush(h, (nums1[i+1]+nums2[j], i+1,j))
            k-=1
        return res

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