Java 程式設計題：讀取多組陣列去重排序後取第 k 大元素

題目需求

輸入 n 組資料，每組先給 m（陣列長度），再給 m 個整數，最後給一個 k。對每組陣列去重、升序排序，輸出第 k 大元素（即索引 `length - k`）。

完整解法 (Java)

import java.util.*;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner in = new Scanner(System.in);
        int n = in.nextInt();
        int[] results = new int[n];

        for (int i = 0; i < n; i++) {
            int m = in.nextInt();
            int[] data = new int[m];
            int uniqueCount = 0;
            for (int j = 0; j < m; j++) {
                int val = in.nextInt();
                boolean exists = false;
                for (int k = 0; k < uniqueCount; k++) {
                    if (data[k] == val) { exists = true; break; }
                }
                if (!exists) data[uniqueCount++] = val;
            }
            // 只排序有效區間
            Arrays.sort(data, 0, uniqueCount);
            int k = in.nextInt();
            results[i] = data[uniqueCount - k];
        }

        for (int v : results) System.out.println(v);
    }
}

關鍵點

1. 去重：因 m 可能較小，雙層迴圈 O(m²) 可接受；大資料量改用 `HashSet` 或排序後相鄰去重。
2. 排序：`Arrays.sort(data, 0, uniqueCount)` 避免排序陣列尾部的預設 0 值。
3. 第 k 大：升序排序後，索引 `uniqueCount - k` 即為第 k 大（k=1 為最大值）。

優化方向

• 使用 `TreeSet` 自動去重+排序：`new TreeSet<>(Arrays.asList(...))`，但需注意基本型別裝箱開銷。
• 若 k 遠小於 m，可用「快速選擇演算法」或「大小為 k 的最小堆」達到 O(m log k)。

結語

此題考察基本輸入處理、去重、排序、索引轉換。掌握 `Arrays.sort` 區間排序與索引計算，即可穩健解決。