LeetCode——229. 求众数 II(Majority Element II)[中等]——分析及代码（C++）

一、题目

给定一个大小为 n 的整数数组，找出其中所有出现超过 ⌊ n/3 ⌋ 次的元素。

示例 1：

输入：[3,2,3]
输出：[3]

示例 2：

输入：nums = [1]
输出：[1]

示例 3：

输入：[1,1,1,3,3,2,2,2]
输出：[1,2]

提示：

• 1 <= nums.length <= 5 * 10^4
• -10^9 <= nums[i] <= 10^9

进阶：尝试设计时间复杂度为 O(n)、空间复杂度为 O(1) 的算法解决此问题。

来源：力扣（LeetCode）
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二、分析及代码

1. 摩尔投票法

（1）思路

根据题意，出现超过 ⌊ n/3 ⌋ 次的元素最多只有 2 个，因此可结合摩尔投票法对出现过的元素进行对拼消耗，记录每次留下的 2 个元素及剩余次数。

在对拼中留下是出现超过 ⌊ n/3 ⌋ 次的必要不充分条件，因此需二次遍历，确认 2 个元素的出现次数是否满足要求。

（2）代码

class Solution {
    
    
public:
    vector<int> majorityElement(vector<int>& nums) {
    
    
        int num1 = 0, num2 = 0, cnt1 = 0, cnt2 = 0;//对拼后留下的元素1、2，及元素1、2的剩余次数
        for (int num : nums) {
    
    //遍历数组
            if (num == num1 && cnt1 > 0) {
    
    //新数字为元素1，对应剩余次数增加
                cnt1++;
            } else if ( num == num2 && cnt2 > 0) {
    
    //新数字为元素2，对应剩余次数增加
                cnt2++;
            } else if (cnt1 == 0) {
    
    //元素1为空，将当前数字标记为元素1
                num1 = num;
                cnt1++;
            } else if (cnt2 == 0) {
    
    //元素2为空，将当前数字标记为元素2
                num2 = num;
                cnt2++;
            } else {
    
    //对拼消耗，所有元素剩余次数-1
                cnt1--;
                cnt2--;
            }
        }

        vector<int> ans;//输出数组
        cnt1 = 0;//重置元素1次数
        cnt2 = 0;//重置元素2次数
        for (int num : nums) {
    
    //统计元素1、2的出现次数
            if (num == num1) {
    
    
                cnt1++;
            } else if (num == num2) {
    
    
                cnt2++;
            }
        }
        if (cnt1 > nums.size() / 3) {
    
    //元素1符合要求，则加入答案
            ans.push_back(num1);
        }
        if (cnt2 > nums.size() / 3) {
    
    //元素2符合要求，则加入答案
            ans.push_back(num2);
        }
        return ans;
    }
};

（3）结果

执行用时 ：16 ms，在所有 C++ 提交中击败了 33.82% 的用户；
内存消耗 ：15.5 MB，在所有 C++ 提交中击败了 31.49% 的用户。

三、其他

暂无。