LeetCode：找到 K 个最接近的元素

2024-02-22 01:52:20

算法

本题可以使用二分查找算法来解决。具体步骤如下：

使用二分查找算法找到数组中第一个大于或等于 x 的元素的下标 i。
初始化一个长度为 k 的结果数组 result。
将 result[0] 设为 arr[i]。
将 result[1] 设为 arr[i-1]，如果 i > 0。
将 result[2] 设为 arr[i+1]，如果 i < arr.length - 1。
使用 while 循环来填充 result 数组的剩余元素。
在循环中，比较 result[0] 和 result[k-1] 与 x 的距离。
如果 result[0] 与 x 的距离更大，则将 result[0] 删除，并将 arr[i-1] 添加到 result 的开头。
如果 result[k-1] 与 x 的距离更大，则将 result[k-1] 删除，并将 arr[i+1] 添加到 result 的结尾。
重复步骤 7 和 8，直到 result 数组中包含 k 个元素。

代码

import java.util.Arrays;

class Solution {
    /**
     * 给定一个 排序好 的数组 arr ，两个整数 k 和 x ，从数组中找到最靠近 x（两数之差最
     * 小）的 k 个元素，并返回这 k 个元素。
     * 如果存在多个距离相等的元素，则返回按原数组顺序排列的这些元素。
     *
     * @param arr 已排序数组
     * @param k   要找的最接近元素的数量
     * @param x   目标元素
     * @return 最接近 x 的 k 个元素
     */
    public int[] findClosestElements(int[] arr, int k, int x) {
        int n = arr.length;
        int left = 0;
        int right = n - 1;

        while (left < right) {
            int mid = left + (right - left) / 2;
            if (arr[mid] == x) {
                return Arrays.copyOfRange(arr, Math.max(0, mid - k / 2), Math.min(n, mid + k / 2 + 1));
            } else if (arr[mid] < x) {
                left = mid + 1;
            } else {
                right = mid;
            }
        }

        int[] result = new int[k];
        result[0] = arr[left];
        int i = 1;
        int j = left - 1;
        int m = left + 1;

        while (i < k) {
            if (j >= 0 && (x - arr[j] <= arr[m] - x)) {
                result[i++] = arr[j--];
            } else {
                result[i++] = arr[m++];
            }
        }

        return result;
    }
}