使用二叉堆合并多个数组
给定 k 个已排序的整数数组,每个数组包含未知的正数元素(每个数组中的元素数量不一定相同),其中所有 k 个数组中的元素总数为 n,给出将 k 个数组合并为的算法单个排序数组,包含所有 n 个元素。 该算法的最坏情况时间复杂度应为 O(n∙log k)。
Given k sorted arrays of integers, each containing an unknown positive number of elements (not necessarily the same number of elements in each array), where the total number of elements in all k arrays is n, give an algorithm for merging the k arrays into a single sorted array, containing all n elements.
The algorithm's worst-case time complexity should be O(n∙log k).
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评论(2)
将 k 排序列表命名为 1, ..., k。
令
A
为组合排序数组的名称。对于每个列表 i,将
v
从i
中弹出,并将(i, v)
压入最小堆。现在,堆将包含每个列表中最小条目的值和列表 id 对。当堆不为空时,从堆中弹出
(i, v)
并将v
附加到A
。从列表
i
中弹出下一个项目(如果它不为空)并将其放入堆中。堆中有
n
次添加和删除。堆在每个时间步最多包含
k
个元素。因此,运行时间为
O(n log k)
。Name the k-sorted lists 1, ..., k.
Let
A
be the name of the combined sorted array.For each list, i, pop
v
off ofi
and push(i, v)
into a min-heap. Now the heap will contain pairs of value and list id for the smallest entries in each of the lists.While the heap is not empty, pop
(i, v)
from the heap and appendv
toA
.Pop the next item off list
i
(if it's not empty) and put it in the heap.There are
n
additions and removals from the heap.The heap contains at most
k
elements at every time step.Hence the runtime is
O(n log k)
.也许不变的是堆包含尚未清空的数组中的最小元素。当您尝试从列表 i 中弹出一个项目时,如果该列表为空,您将继续从堆中弹出元素。
Maybe just that the invariant is that the heap contains the smallest elements from the arrays that haven't been emptied. When you try to pop an item off list i, if this list is empty, you go on popping elements off the heap.