力扣 215. 数组中的第K个最大元素C++代码及分析

给定整数数组 nums 和整数 k，请返回数组中第 k 个最大的元素。

请注意，你需要找的是数组排序后的第 k 个最大的元素，而不是第 k 个不同的元素。

示例1：

输入: [3,2,1,5,6,4], k = 2
输出: 5

示例2：

输入: [3,2,3,1,2,4,5,5,6], k = 4
输出: 4

偷懒方法很多，可以直接sort后输出n-k位置的元素，也可以用priority_queue声明一个大顶堆弹出k-1个元素，堆顶元素即为答案。
不过这个题目主要是考察快速排序，官方题解给的比较乱，给出一个我认为看的比较懂的

class Solution {
public:
	int QuickSort(vector &nums, int begin, int end, int target) {
	    if (begin >= end)
	        return nums[end];
	    int i = begin;
	    int j = end;
	    int index = rand() % (end - begin);
	    swap(nums[begin], nums[begin + index]);
	    int tmp = nums[begin];
	    while (i != j) {
	        while (j > i && nums[j] >= tmp) {
	            --j;
	        }
	        while (j > i && nums[i] <= tmp) {
	            ++i;
	        }
	        if (i != j)
	            swap(nums[i], nums[j]);
	    }
	    swap(nums[begin], nums[i]);
	    if (i == target)
	        return nums[i];
	    if (target < i)
	        return QuickSort(nums, begin, i - 1, target);
	    else
	        return QuickSort(nums, i + 1, end, target);
	}
	
	int findKthLargest(vector &nums, int k) {
	    return QuickSort(nums, 0, nums.size() - 1, nums.size() - k);
	}
};

时间复杂度为O(log n)，因为每次只需要遍历一半的空间，另外一半不需要进行排序

代码不难懂，基本上懂了快速排序的原理都可以看懂，主要解释几个可能会产生疑惑的地方：

	    int index = rand() % (end - begin);
	    swap(nums[begin], nums[begin + index]);

因为快速排序只有随机选择基准节点时复杂度才为O(nlog n)，所以这个地方需要生成随机数来负责基准节点的选取，为了代码的方便编写，随机选取了基准节点后可以直接和begin位置的节点进行交换即可，在912. 排序数组这个题目中也可以得到验证，直接选取begin位置的节点作为哨兵节点时是会进行超时的（或者运行时间会长很多），只有随机选择节点才能 通过。

为什么外层的while循环体内部还需要判断一次i != j并进行交换

	        while (j > i && nums[j] >= tmp) {
	            --j;
	        }
	        while (j > i && nums[i] <= tmp) {
	            ++i;
	        }
	        if (i != j)
	            swap(nums[i], nums[j]);

观察这段代码的两个while条件的判断，什么情况下会出现 i != j，只有当num[j] < tmp和nums[i] > tmp的时候，这个时候两个哨兵节点是还没有相交的，还需要继续走，这个时候就可以将num[i]和num[j]进行交换，那样位置i的节点就会小于tmp，同理位置j的节点会大于tmp，这个时候两个哨兵节点就可以继续往中间走了