劍指offer - 題29（partition，最小的第k個數）

最小的k個數
輸入n個整數，找出其中最小的K個數。例如輸入4,5,1,6,2,7,3,8這8個數字，則最小的4個數字是1,2,3,4,。

# -*- coding:utf-8 -*-
import random
class Solution:
    def GetLeastNumbers_Solution(self, tinput, k):
        # write code here
        # python就是方便，此處注意k大於數組長度的情況要返回空數組：
        return sorted(tinput)[:k] if k<=len(tinput) and tinput else []
        # 其他方法：
        # 快速排序：
        def quick_sort(arr):
            if not arr:
                return []
            pivot = arr[0]
            left = quick_sort([x for x in arr[1: ] if x < pivot])
            right = quick_sort([x for x in arr[1: ] if x >= pivot])
            return left + [pivot] + right
        if not tinput or k > len(tinput):
            return []
        tinput = quick_sort(tinput)
        return tinput[: k]
        # 冒泡排序：
        def bubble_sort(lst):
            if lst == []:
                return []
            for i in range(len(lst)):
                for j in range(1, len(lst) - i):
                    if lst[j-1] > lst[j]:
                        lst[j-1], lst[j] = lst[j], lst[j-1]
            return lst
        if tinput == [] or k > len(tinput):
            return []
        tinput = bubble_sort(tinput)
        return tinput[: k]
        # Partiton思想：不只用在快速排序中，還可以用於 Selection algorithm（在無序數組中尋找第K大的值）中
        n = len(tinput)
        if n<=0 or k>n:
            return []
        if k==0:
            return []
        start = 0
        end = n-1
        index = self.partition(tinput,start,end)
        while index != k-1:
            if index >k-1:
                end = index - 1
                index = self.partition(tinput,start,end)
            else:
                start = index +1
                index = self.partition(tinput,start,end)
        res = tinput[:k]
        res=sorted(res)
        return res
    def partition(self,arr,start,end):
        if start==end:
            p=start
        else:
            p = random.randrange(start,end)
        arr[p],arr[end]=arr[end],arr[p]
        small = start-1
        for i in range(start,end):
            if arr[i]<arr[end]:
                small+=1
                if small != i:
                    arr[small],arr[i]=arr[i],arr[small]
        small +=1
        arr[small],arr[end]=arr[end],arr[small]
        return small