658. Find K Closest Elements

 Given a sorted integer array arr, two integers k and x, return the k closest integers to x in the array. The result should also be sorted in ascending order.

An integer a is closer to x than an integer b if:

• |a - x| < |b - x|, or
• |a - x| == |b - x| and a < b

 

Example 1:

Input: arr = [1,2,3,4,5], k = 4, x = 3
Output: [1,2,3,4]

Example 2:

Input: arr = [1,2,3,4,5], k = 4, x = -1
Output: [1,2,3,4]

 

Constraints:

• 1 <= k <= arr.length
• 1 <= arr.length <= 104
• arr is sorted in ascending order.
• -104 <= arr[i], x <= 104

class Solution {

public:

    vector<int> findClosestElements(vector<int>& arr, int k, int x) {  // k = 4, x = 3

        if (k > arr.size() || arr.size() == 0) {

            return arr;

        }

        

        if (x < arr[0]) {

            return vector<int>(arr.begin(), arr.begin() + k);

        } else if (x > arr[arr.size() - 1]) {

            return vector<int>(arr.begin() + arr.size() -  k, arr.end());

        }

        

        // Matching case.

        int idx = upper_bound(arr.begin(), arr.end(), x) - arr.begin();  // idx = 2

        if (idx == arr.size()) {

            idx--;

        }

        vector<int> ans;

        if (arr[idx] == x) {

            // Matching and find k - 1 elements

            ans.push_back(x);

            find(arr, idx - 1, idx + 1, ans, k - 1, x);  // left, 1,  right = 3

        } else {

            // find k elements

            find(arr, idx - 1, idx, ans, k, x);

        }

        sort(ans.begin(), ans.end());

        return ans;

    }

    

    void find(vector<int>& arr, int left, int right, vector<int>& ans, int k, int x) {

        if (k == 0) {

            return;

        }

        

        while (left >= 0 || right < arr.size()) {

            int left_val = (left < 0 ? INT_MAX : x - arr[left]);

            int right_val = (right >= arr.size() ? INT_MAX : arr[right] - x);

            if (left_val <= right_val) {

                ans.push_back(arr[left]);

                left--;

            } else {

                ans.push_back(arr[right]);

                right++;

            }

            k--;

            if (k == 0) {

                return;

            }

        }

    }

};

======== Much better and efficient ======

vector<int> findClosestElements(vector<int>& arr, int k, int x) { int low=0; int high=arr.size()-1; while(high-low+1>k){ if(abs(arr[high]-x)>=abs(arr[low]-x)){ high--;} else low++; } return vector<int>(arr.begin()+low,arr.begin()+high+1); }