《LeetCode之每日一题》:170.第三大的数

Posted 2021-10-25 是七喜呀！

第三大的数

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有关题目

给你一个非空数组，返回此数组中 第三大的数 。
如果不存在，则返回数组中最大的数。

示例 1：

输入：[3, 2, 1]
输出：1
解释：第三大的数是 1 。

示例 2：

输入：[1, 2]
输出：2
解释：第三大的数不存在, 所以返回最大的数 2 。

示例 3：

输入：[2, 2, 3, 1]
输出：1
解释：注意，要求返回第三大的数，是指在所有不同数字中排第三大的数。
此例中存在两个值为 2 的数，它们都排第二。在所有不同数字中排第三大的数为 1 。

提示：

1 <= nums.length <= 104
-2^31 <= nums[i] <= 2^31 - 1

进阶：你能设计一个时间复杂度 O(n) 的解决方案吗？

题解

参考官方题解
法一：排序

数组从大到小排序后。从头开始遍历数组，通过判断相邻元素是否不同，来统计不同元素的个数。
如果能找到三个不同的元素，就返回第三大的元素，否则返回最大的元素。

class Solution {
public:
    int thirdMax(vector<int>& nums) {
		//注意存在[1, 1, 1, 1, 2]却不存再第3大的数的情况。
        sort(nums.begin(), nums.end(), greater<>());//greater<>按照从大到小的顺序排列
        for (int i = 1, dif = 1; i < nums.size(); ++i)
        {
            if (nums[i] != nums[i - 1] && ++dif == 3)
            {
                return nums[i];
            }
        }

        return nums[0];
    }
};

法二：有序集合
Tips

有序集合中存放非重复的，默认从小到大的有序元素集合。

代码一：
参考官方题解评论区下SuperGeek

class Solution {
public:
    int thirdMax(vector<int>& nums) {
        set<int> s(nums.begin(), nums.end());
        return s.size() >= 3 ? *(------s.end()) : *(--s.end());
    }
};

代码二：

class Solution {
public:
    int thirdMax(vector<int>& nums) {
        set<int> s;
        for (auto &num : nums)
        {
            s.insert(num);
            if (s.size() > 3)
                s.erase(s.begin());
        }
        return s.size() == 3 ? *s.begin() : *s.rbegin();
    }
};

法三：三个变量模拟有序集合
参考官方题解
代码一：（利用元素范围）

class Solution {
public:
    int thirdMax(vector<int>& nums) {
        //a 中存放最大值， b 中存放次大值， c 中存放第三大值
        long a = LONG_MIN, b = LONG_MIN, c = LONG_MIN;

        for (auto &num : nums)
        {
            if (num > a)
            {
                c = b;
                b = a;
                a = num;
            }
            else if (a > num && num > b)
            {
                c = b;
                b = num;
            }
            else if (b > num && num > c)
            {
                c = num;
            }
        }
        return c == LONG_MIN ? a : c;
    }
};

代码二：（利用空指针）

class Solution {
public:
    int thirdMax(vector<int>& nums) {
        int *a = nullptr, *b = nullptr, *c = nullptr;
        
        for (int &num : nums)
        {
            if (a == nullptr || num > *a)
            {
                c = b;
                b = a;
                a = &num;
            }
            else if (*a > num && (b == nullptr || num > *b))
            {
                c = b;
                b = &num;
            }
            else if (b != nullptr && *b > num && (c == nullptr || num > *c))//b != nullptr 防止出现类似[2,2,3,1]示例
            {
                c = &num;
            }
        }
        return c == nullptr ? *a : *c;
    }
};