LeetCode刷题（130）～前 K 个高频元素最小堆｜快速排列 难点！

Posted 2023-01-14

题目描述

给定一个非空的整数数组，返回其中出现频率前 k 高的元素。

示例 1:

输入: nums = [1,1,1,2,2,3], k = 2
输出: [1,2]

示例 2:

输入: nums = [1], k = 1
输出: [1]

提示：

• 你可以假设给定的 k 总是合理的，且 1 ≤ k ≤ 数组中不相同的元素的个数。
• 你的算法的时间复杂度必须优于 O(n log n) , n 是数组的大小。
• 题目数据保证答案唯一，换句话说，数组中前 k 个高频元素的集合是唯一的。
• 你可以按任意顺序返回答案。

解答 By 海轰

提交代码

vector<int> topKFrequent(vector<int>& nums, int k) 
        unordered_map<int,int> m;
        for(int num:nums)
        ++m[num];
        vector<int> a;
        for(auto i:m)
        a.push_back(i.second);
        sort(a.begin(),a.end());
        vector<int> b;
         for(int i=a.size()-1;i>=(a.size()-k)&&i>=0;--i)
         
             b.push_back(a[i]);
         
        sort(b.begin(),b.end());
        vector<int> ans;
        for(auto i:m)
        
            if(i.second>=b[0])
            ans.push_back(i.first);
        
        return ans;
    

运行结果

解答

Demo（最小堆）

static bool cmp(pair<int, int>& m, pair<int, int>& n) 
        return m.second > n.second;
    

    vector<int> topKFrequent(vector<int>& nums, int k) 
        unordered_map<int, int> occurrences;
        for (auto& v : nums) 
            occurrences[v]++;
        

        // pair 的第一个元素代表数组的值，第二个元素代表了该值出现的次数
        priority_queue<pair<int, int>, vector<pair<int, int>>, decltype(&cmp)> q(cmp);
        for (auto& [num, count] : occurrences) 
            if (q.size() == k) 
                if (q.top().second < count) 
                    q.pop();
                    q.emplace(num, count);
                
             else 
                q.emplace(num, count);
            
        
        vector<int> ret;
        while (!q.empty()) 
            ret.emplace_back(q.top().first);
            q.pop();
        
        return ret;
    

运行结果

Demo（快速排列）

void qsort(vector<pair<int, int>>& v, int start, int end, vector<int>& ret, int k) 
        int picked = rand() % (end - start + 1) + start;
        swap(v[picked], v[start]);

        int pivot = v[start].second;
        int index = start;
        for (int i = start + 1; i <= end; i++) 
            if (v[i].second >= pivot) 
                swap(v[index + 1], v[i]);
                index++;
            
        
        swap(v[start], v[index]);

        if (k <= index - start) 
            qsort(v, start, index - 1, ret, k);
         else 
            for (int i = start; i <= index; i++) 
                ret.push_back(v[i].first);
            
            if (k > index - start + 1) 
                qsort(v, index + 1, end, ret, k - (index - start + 1));
            
        
    

    vector<int> topKFrequent(vector<int>& nums, int k) 
        unordered_map<int, int> occurrences;
        for (auto& v: nums) 
            occurrences[v]++;
        

        vector<pair<int, int>> values;
        for (auto& kv: occurrences) 
            values.push_back(kv);
        
        vector<int> ret;
        qsort(values, 0, values.size() - 1, ret, k);
        return ret;
    

运行结果

题目来源

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/top-k-frequent-elements