题目
思路
我相信在看到统计次数的时候大家可能会想到类似于桶排序的算法,没错,但这个桶,我们需要哈希表去实现,因为我们要求只是统计数组中元素出现的次数。
所以我们创建一个哈希表,把Value用来计数当桶,所以我们遍历数组,
判断这个元素是否已经是Key了,如果是,那么put(Key,get()+1)此时对这个元素的计数+1;
如果不是那么就put(Key,1);
我们创建完哈希表之后,我们对哈希表进行遍历,把Value最大的数的节点的Key返回即可。
时间复杂度O(n);
空间复杂度O(k);k为数组的出现的数字的个数,我们创建了K小的哈希表
public static int majorityElement(int[] nums) {
if(nums.length < 1 || nums == null) return -1;
if(nums.length < 3) return nums[0];
HashMap hashmap = new HashMap<Integer,Integer>();
hashmap.put(nums[0],0);
for(int i = 1 ; i < nums.length; i++ ){
if(hashmap.containsKey(nums[i])){
int Value = (int)hashmap.get(nums[i]);
hashmap.put(nums[i], ++Value);
continue;
}
hashmap.put(nums[i],0);
}
Map.Entry<Integer, Integer> majorityentry = null;
Iterator it = hashmap.entrySet().iterator();
while(it.hasNext()){
Map.Entry<Integer, Integer> entry = (Map.Entry<Integer, Integer>)it.next();
if (majorityentry == null || entry.getValue() > majorityentry.getValue()) {
majorityentry = entry;
}
}
return majorityentry.getKey();
}
官方给出的解法有5种,其中的投票法让我惊了,大家可以参考一下。
方法 6:Boyer-Moore 投票算法
想法
如果我们把众数记为 +1+1 ,把其他数记为 -1−1 ,将它们全部加起来,显然和大于 0 ,从结果本身我们可以看出众数比其他数多。
算法
本质上, Boyer-Moore 算法就是找 nums 的一个后缀 sufsuf ,其中 suf[0]suf[0] 就是后缀中的众数。我们维护一个计数器,如果遇到一个我们目前的候选众数,就将计数器加一,否则减一。只要计数器等于 0 ,我们就将 nums 中之前访问的数字全部 忘记 ,并把下一个数字当做候选的众数。直观上这个算法不是特别明显为何是对的,我们先看下面这个例子(竖线用来划分每次计数器归零的情况)
[7, 7, 5, 7, 5, 1 | 5, 7 | 5, 5, 7, 7 | 7, 7, 7, 7]
首先,下标为 0 的 7 被当做众数的第一个候选。在下标为 5 处,计数器会变回0 。所以下标为 6 的 5 是下一个众数的候选者。由于这个例子中 7 是真正的众数,所以通过忽略掉前面的数字,我们忽略掉了同样多数目的众数和非众数。因此, 7 仍然是剩下数字中的众数。
[7, 7, 5, 7, 5, 1 | 5, 7 | 5, 5, 7, 7 | 5, 5, 5, 5]
现在,众数是 5 (在计数器归零的时候我们把候选从 7 变成了 5)。此时,我们的候选者并不是真正的众数,但是我们在 遗忘 前面的数字的时候,要去掉相同数目的众数和非众数(如果遗忘更多的非众数,会导致计数器变成负数)。
因此,上面的过程说明了我们可以放心地遗忘前面的数字,并继续求解剩下数字中的众数。最后,总有一个后缀满足计数器是大于 0 的,此时这个后缀的众数就是整个数组的众数。
class Solution {
public int majorityElement(int[] nums) {
int count = 0;
Integer candidate = null;
for (int num : nums) {
if (count == 0) {
candidate = num;
}
count += (num == candidate) ? 1 : -1;
}
return candidate;
}
}
时间复杂度:O(n)O(n)
Boyer-Moore 算法严格执行了 nn 次循环,所以时间复杂度是线性时间的。
空间复杂度:O(1)O(1)
Boyer-Moore 只需要常数级别的额外空间。
作者:LeetCode链接