[三分钟学算法]分治-快速排序-最小的K个数：设计一个算法，找出数组中最小的k个数。以任意顺序返回这k个数均可。

题目详情

题目链接
设计一个算法，找出数组中最小的k个数。以任意顺序返回这k个数均可。

示例：

输入： arr = [1,3,5,7,2,4,6,8], k = 4
输出： [1,2,3,4]

提示：

0 <= len(arr) <= 100000
0 <= k <= min(100000, len(arr))

算法原理

我们可以用快速选择算法来解决：

1. 随机选择一个基准元素key
2. 递归地将数组分成三部分：<key区；=key区；>key区。
3. 分类讨论
   

编写代码

class Solution {public int[] smallestK(int[] nums, int k) {qsort(nums, 0, nums.length - 1, k);int[] ret = new int[k];for (int i = 0; i < k; i++)ret[i] = nums[i];return ret;}public void qsort(int[] nums, int l, int r, int k) {if (l >= r) return; // 递归出口// 1. 随机选择一个基准元素keyint key = nums[new Random().nextInt(r - l + 1) + l];int left = l - 1, right = r + 1, i = l;//2. 将数组分成三块while (i < right) {if (nums[i] < key) swap(nums, ++left, i++);else if (nums[i] == key) i++;else swap(nums, --right, i);}// 3.分类讨论int a = left - l + 1, b = right - left -1;if (a > k) qsort(nums, l, left, k);else if (a + b >= k) return;else qsort(nums, right, r, k - a - b);}public void swap(int[] nums, int i, int j) {int tmp = nums[i];nums[i] = nums[j];nums[j] = tmp;}
}