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LeetCode 进阶之路 - 169.多数元素

2022-06-10 20:00:00 【Li_XiaoJin】

给定一个大小为 n 的数组，找到其中的多数元素。多数元素是指在数组中出现次数大于 ⌊ n/2 ⌋ 的元素。

你可以假设数组是非空的，并且给定的数组总是存在多数元素。

示例 1:

输入: [3,2,3]
输出: 3

示例 2:

输入: [2,2,1,1,1,2,2]
输出: 2

题解里说得比较通俗易懂的。https://leetcode-cn.com/problems/majority-element/solution/3chong-fang-fa-by-gfu-2/

排序法既然数组中有出现次数> ⌊ n/2 ⌋的元素，那排好序之后的数组中，相同元素总是相邻的。即存在长度> ⌊ n/2 ⌋的一长串由相同元素构成的连续子数组。
遍历法（哈希表）遍历整个数组，对记录每个数值出现的次数(利用HashMap，其中key为数值，value为出现次数)；接着遍历HashMap中的每个Entry，寻找value值> nums.length / 2的key即可。
摩尔投票法候选人(cand_num)初始化为nums[0]，票数count初始化为1。当遇到与cand_num相同的数，则票数count = count + 1，否则票数count = count - 1。当票数count为0时，更换候选人，并将票数count重置为1。遍历完数组后，cand_num即为最终答案。为何这行得通呢？投票法是遇到相同的则票数 + 1，遇到不同的则票数 - 1。且“多数元素”的个数> ⌊ n/2 ⌋，其余元素的个数总和<= ⌊ n/2 ⌋。因此“多数元素”的个数 - 其余元素的个数总和的结果肯定 >= 1。这就相当于每个“多数元素”和其他元素两两相互抵消，抵消到最后肯定还剩余至少1个“多数元素”。无论数组是1 2 1 2 1，亦或是1 2 2 1 1，总能得到正确的候选人。

public class MajorityElement {
    /**
     * 排序法
     * @param nums
     * @return
     */
    public int majorityElement(int[] nums) {
        Arrays.sort(nums);
        return nums[nums.length/2];
    }

    /**
     * 遍历法（哈希表）
     * @param nums
     * @return
     */
    public int majorityElement1(int[] nums) {
        int n = nums.length >> 1;
        Map<Integer, Integer> map = new HashMap(nums.length);
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            int temp = map.get(nums[i]) == null ? 0 : map.get(nums[i]);
            if (temp != 0) {
                ++temp;
                if (temp > n) {
                    return nums[i];
                }
                map.put(nums[i], temp);
            } else {
                map.put(nums[i], 1);
            }
        }
        return nums[0];
    }

    /**
     *  摩尔投票法
     * @param nums
     * @return
     */
    public int majorityElement2(int[] nums) {
        int can_num = nums[0],count = 1;
        for (int i = 1; i < nums.length; i++) {
            if (can_num == nums[i]) {
                ++count;
            } else if (--count == 0) {
                can_num = nums[i];
                count = 1;
            }
        }
        return can_num;
    }

    public static void main(String[] args) {
//        int[] nums = new int[]{1};
//        int[] nums = new int[]{3,2,3};
        int[] nums = new int[]{2,2,1,1,1,2,2};
        MajorityElement majorityElement = new MajorityElement();
        System.out.println(majorityElement.majorityElement2(nums));
    }
}