LeetCode 2080. 区间内查询数字的频率

Posted 2022-04-05 英雄哪里出来

文章目录

• 一、题目
• • 1、题目描述
  • 2、基础框架
  • 3、原题链接
• 二、解题报告
• • 1、思路分析
  • 2、时间复杂度
  • 3、代码详解
• 三、本题小知识
• 四、加群须知

一、题目

1、题目描述

  请你设计一个数据结构，它能求出给定子数组内一个给定值的 频率 。子数组中一个值的 频率 指的是这个子数组中这个值的出现次数。请你实现 RangeFreqQuery类：
RangeFreqQuery(int[] arr)用下标从 0开始的整数数组 arr构造一个类的实例。int query(int left, int right, int value)返回子数组 arr[left...right]中 value的 频率 。一个 子数组 指的是数组中一段连续的元素。arr[left...right]指的是 nums中包含下标 left和 right在内的中间一段连续元素。
  样例输入： ["RangeFreqQuery", "query", "query"] [[[12, 33, 4, 56, 22, 2, 34, 33, 22, 12, 34, 56]], [1, 2, 4], [0, 11, 33]]
  样例输出： [null, 1, 2]

2、基础框架

• C++ 版本给出的基础框架代码如下：

class RangeFreqQuery 
public:
    RangeFreqQuery(vector<int>& arr) 
    
    
    int query(int left, int right, int value) 
    
;

3、原题链接

LeetCode 2080. 区间内查询数字的频率

二、解题报告

1、思路分析

  $(1)$ 对于区间问题，第一个想到的是线段树。线段树是支持动态的修改的，而这道题不需要动态修改区间的值。所以大概率不是线段树。
  $(2)$ 对于一个数组而言，区间内的数，如果不是给定的那个值，那么对于查询来说，是毫无意义的。
  $(3)$ 每个数字的范围 $[1,10000]$，所以我们可以预先将所有的相同的数组保存在一起，而且存储的是它在原数组的下标，并且一定是递增排序的。
  $(4)$ 那么给定一个值，我只要找到对应的那个数组，然后对于给定的区间 $[l,r]$ 就可以通过二分查找去找到被 $[l,r]$ 包含的最大区间求出来，区间里元素个数就是我们要求的答案了。
  $(5)$ 如图所示，对于区间 $[l,r]$，我们要求的肯定是 $[ansl,ansr]$，最后的答案就是 $ansr-ansl+1$。
  $(6)$ 对于 $ansl$ 就是求满足 $index[ansl]>=l$ 的最小值；对于 $ansr$ 就是求满足 $index[ansr]<=r$ 的最大值；两者都可以用 二分查找进行计算。

2、时间复杂度

   最坏时间复杂度 $O(nlogn)$ 。

3、代码详解

class RangeFreqQuery 
    vector <int> val[10010];
public:
    RangeFreqQuery(vector<int>& arr) 
        int i;
        for(i = 1; i <= 10000; ++i) 
            val[i].clear();
        

        for(i = 0; i < arr.size(); ++i) 
            int v = arr[i];
            val[v].push_back(i);
        
    
    
    int query(int left, int right, int value) 
        vector <int>& tar = val[value];
        int l, r, mid;
        int ansl = -1, ansr = -1;

        // 找 mid >= left 的最小的mid -> ansl
        l = 0, r = tar.size() - 1;
        while(l <= r) 
            mid = (l + r) >> 1;
            if(tar[mid] >= left) 
                ansl = mid;
                r = mid - 1;
            else 
                l = mid + 1;
            
        

        // 找 mid <= right 的最大的 mid -> ansr
        l = 0, r = tar.size() - 1;
        while(l <= r) 
            mid = (l + r) >> 1;
            if(tar[mid] <= right) 
                ansr = mid;
                l = mid + 1;
            else 
                r = mid - 1;
            
        
        // [ansl, ansr] 代表的是被 [l, r] 所包含的最大区间

        if(ansl == -1 || ansr == -1) 
            return 0;
        
        return ansr - ansl + 1;
    
;

/**
 * Your RangeFreqQuery object will be instantiated and called as such:
 * RangeFreqQuery* obj = new RangeFreqQuery(arr);
 * int param_1 = obj->query(left,right,value);
 */

---

三、本题小知识

  遇到二分查找的问题，最好自己写一下，不然面试的时候让你手写二分，可能就会生疏。

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四、加群须知

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