leetcode-697-Degree of an Array

Posted 2020-11-04 chenjx85

题目描述：

Given a non-empty array of non-negative integers nums, the degree of this array is defined as the maximum frequency of any one of its elements.

Your task is to find the smallest possible length of a (contiguous) subarray of nums, that has the same degree as nums.

Example 1:

Input: [1, 2, 2, 3, 1]
Output: 2
Explanation: 
The input array has a degree of 2 because both elements 1 and 2 appear twice.
Of the subarrays that have the same degree:
[1, 2, 2, 3, 1], [1, 2, 2, 3], [2, 2, 3, 1], [1, 2, 2], [2, 2, 3], [2, 2]
The shortest length is 2. So return 2.

 

Example 2:

Input: [1,2,2,3,1,4,2]
Output: 6

 

Note:

• nums.length will be between 1 and 50,000.
• nums[i] will be an integer between 0 and 49,999.

 

要完成的函数：

int findShortestSubArray(vector<int>& nums) 

 

说明：

1、给定一个非空vector，里面含有非负数，vector的程度定义为“其众数出现的频率”，想找到一个尽可能短的连续子vector，使得该子vector的程度和vector的程度一样。

2、直接的想法，使用unordered_map遍历一遍vector，统计vector中元素出现的次数，然后再遍历一遍unordered_map找到出现最多次的元素（可能有多个），然后在vector中找到该元素的首次出现index和最后一次的index，得到长度。如果有多个元素，这里要求出最短的长度。

暴力解决，代码如下：（附解释）

    int findShortestSubArray(vector<int>& nums) 
    {
        unordered_map<int,int>chuxian;
        vector<int>elem;
        int s1=nums.size();
        int max1=0;
        for(int i=0;i<s1;i++)//存储各个元素的出现次数
        {
            if(chuxian.count(nums[i]))
                chuxian[nums[i]]++;
            else
                chuxian[nums[i]]=1;
        }
        for(unordered_map<int,int>::iterator iter=chuxian.begin();iter!=chuxian.end();iter++)
        {//遍历map找到出现最多次的元素，插入到新定义的vector中
            if(iter->second>max1)
            {
                elem.clear();
                elem.push_back(iter->first);
                max1=max(max1,iter->second);
            }
            else if(iter->second==max1)
                elem.push_back(iter->first);
        }
        int i,j,t,min1=INT_MAX,s2=elem.size(),k=0;
        while(k<s2)//每个元素都求出对应的长度，最后得到最短的长度
        {
            i=0;
            j=s1-1;
            t=elem[k];
            k++;
            while(i<s1)
            {
                if(nums[i]==t)
                    break;
                i++;
            }
            while(j>=0)
            {
                if(nums[j]==t)
                    break;
                j--;
            }
            min1=min(min1,j-i+1);
        }
        return min1;
    }

上述代码实测109ms，beats 12.33% of cpp submissions。

 

3、改进：

上述代码实在太慢了，我们要先遍历vector，找到元素和元素出现次数的对应关系

接着再遍历map，由最大的元素出现次数找到元素

接着再遍历vector，找到元素的首index和末index。

我们可不可以直接把第三步要做的事情在第一次遍历中就给实现了，又不耽误元素出现次数的统计。

我们可以把元素出现的位置，作为一个vector，插入map的second中，这样就可以了。

代码如下：（附解释）

    int findShortestSubArray(vector<int>& nums) 
    {
        unordered_map<int,vector<int>> m1;//第二项是个vector
        for(int i=0;i<nums.size();i++) 
            m1[nums[i]].push_back(i); //统计元素的出现位置
        int max1=INT_MIN;
        for(auto iter=m1.begin();iter!=m1.end();iter++) //遍历map找到出现的最多次数
            max1=max(max1,int(iter->second.size()));//degree就是max1
        int min1=INT_MAX;
        for(auto iter=m1.begin();iter!=m1.end();iter++)//遍历map找到对应的元素，计算最短长度
        {
            if(iter->second.size()==max1)//
                min1=min(min1,iter->second.back()-iter->second[0]+1);
        }
        return min1;
    }

上述代码实测33ms，beats 97.23% of cpp submissions。

这里要感谢leetcode用户@sguox002在讨论区分享的代码，提供了新的思路。