LeetCode算法题-Distribute Candies（Java实现）

Posted 2021-02-11 程序员小川

这是悦乐书的第266次更新，第279篇原创

01 看题和准备

今天介绍的是LeetCode算法题中Easy级别的第133题（顺位题号是575）。给定具有偶数长度的整数数组，其中该数组中的不同数字表示不同种类的糖果。 每个数字表示相应种类的一种糖果。 您需要将这些糖果平均分配给哥哥妹妹。 返回妹妹可以获得的最多种类数量的糖果。例如：

输入：糖果= [1,1,2,2,3,3]
输出：3
说明：有三种不同的糖果（1,2和3），每种糖果两种。最佳分配：妹妹有糖果[1,2,3]，哥哥也有糖果[1,2,3]。妹妹有三种不同的糖果。

输入：糖果= [1,1,2,3]
输出：2
说明：例如，妹妹有糖果[2,3]，哥哥有糖果[1,1]。妹妹有两种不同的糖果，兄弟只有一种糖果。

注意：

• 给定数组的长度在[2,100]范围内，并且是偶数。

• 给定数组中的数字在 [-100000, 100000]范围内。

本次解题使用的开发工具是eclipse，jdk使用的版本是1.8，环境是win7 64位系统，使用Java语言编写和测试。

02 第一种解法

数组长度是偶数，要将里面的糖果平分给哥哥和妹妹，使得妹妹分到的糖果种类最多。妹妹要想分的糖果种类最多，分为三种情况：

第一，糖果种类和糖果数量的1/2相等，两人分的种类一样多。

第二，糖果种类大于糖果数量的1/2，妹妹得到的糖果种类，最多是糖果数量的1/2.

第三，糖果种类小于糖果数量的1/2，妹妹得到所有的种类。

所以，我们需要知道糖果种类和糖果数量的1/2之间的大小关系，就能直接得出妹妹可以得到的最大糖果种类。使用HashMap，以糖果种类为key，该种类的糖果数量为value，最后比较map的size与数组长度的1/2之间的大小。

public int distributeCandies(int[] candies) {
    Map<Integer, Integer> map = new HashMap<Integer, Integer>();
    for (int num : candies) {
        map.put(num, map.getOrDefault(num, 0)+1);
    }
    if (map.size() < candies.length/2) {
        return map.size();
    } 
    return candies.length/2;
}

03 第二种解法

其实我们并不需要知道每一个种类的糖果，它的数量有多少，我们只需要有多少种就行。所以，将第一种解法的HashMap替换成HashSet，同样对其size与数组长度的1/2比较大小。

public int distributeCandies2(int[] candies) {
    Set<Integer> set = new HashSet<Integer>();
    for (int num : candies) {
        set.add(num);
    }
    if (set.size() < candies.length/2) {
        return set.size();
    } 
    return candies.length/2;
}

04 第三种解法

我们也可以直接遍历数组元素，来获取其中的糖果种类，但是需要先排序，这样才能保证种类记数是有效的。

public int distributeCandies3(int[] candies) {
    Arrays.sort(candies);
    int count = 1;
    for (int i=1; i<candies.length; i++) {
        if (candies[i-1] != candies[i]) {
            count++;
        }
    }
    if (count < candies.length/2) {
        return count;
    } 
    return candies.length/2;
}

05 第四种解法

我们也可以不使用排序，使用一个新的数组，类型选择为布尔类型，此数组初始化时，全部元素值都为false，长度为200001，因为candies的取值范围是[-100000,100000]，以candies的元素值加上100000作为新数组的索引，然后将新数组中的元素值改为true，count加1，最后比较count和数组长度的1/2的大小。

public int distributeCandies4(int[] candies) {
    boolean[] temp = new boolean[200001];
    int count = 0;
    for (int num : candies) {
        if (!temp[num+100000]) {
            count++;
            temp[num+100000] = true;
        }
    }
    return count < candies.length/2 ? count : candies.length/2;
}

06 小结

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