2022-10-27:设计一个数据结构,有效地找到给定子数组的 多数元素 。 子数组的 多数元素 是在子数组中出现 threshold 次数或次数以上的元素。 实现 MajorityChecker 类
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2022-10-27:设计一个数据结构,有效地找到给定子数组的 多数元素 。
子数组的 多数元素 是在子数组中出现 threshold 次数或次数以上的元素。
实现 MajorityChecker 类:
MajorityChecker(int[] arr)
会用给定的数组 arr 对 MajorityChecker 初始化。
int query(int left, int right, int threshold)
返回子数组中的元素 arr[left…right] 至少出现 threshold 次数,
如果不存在这样的元素则返回 -1。
答案2022-10-27:
线段树。
力扣1157,rust测试见图。
代码用rust编写。代码如下:
use std::iter::repeat;
struct MajorityChecker
st: SegmentTree,
cq: CountQuicker,
struct SegmentTree
n: i32,
candidate: Vec<i32>,
hp: Vec<i32>,
impl SegmentTree
pub fn new(arr: &mut Vec<i32>) -> Self
let n = arr.len() as i32;
let candidate: Vec<i32> = repeat(0).take(((n + 1) << 2) as usize).collect();
let hp: Vec<i32> = repeat(0).take(((n + 1) << 2) as usize).collect();
let mut ans = SegmentTree n, candidate, hp ;
ans.build(arr, 1, n, 1);
return ans;
fn build(&mut self, arr: &mut Vec<i32>, l: i32, r: i32, rt: i32)
if l == r
self.candidate[rt as usize] = arr[(l - 1) as usize];
self.hp[rt as usize] = 1;
else
let m = (l + r) >> 1;
self.build(arr, l, m, rt << 1);
self.build(arr, m + 1, r, rt << 1 | 1);
let lc = self.candidate[(rt << 1) as usize];
let rc = self.candidate[(rt << 1 | 1) as usize];
let lh = self.hp[(rt << 1) as usize];
let rh = self.hp[(rt << 1 | 1) as usize];
if lc == rc
self.candidate[rt as usize] = lc;
self.hp[rt as usize] = lh + rh;
else
self.candidate[rt as usize] = if lh >= rh lc else rc ;
self.hp[rt as usize] = i32::abs(lh - rh);
pub fn query(&mut self, left: i32, right: i32) -> i32
return self.query0(left + 1, right + 1, 1, self.n, 1)[0];
fn query0(&mut self, ll: i32, rr: i32, l: i32, r: i32, rt: i32) -> Vec<i32>
if ll <= l && r <= rr
return vec![self.candidate[rt as usize], self.hp[rt as usize]];
let m = (l + r) >> 1;
if rr <= m
return self.query0(ll, rr, l, m, rt << 1);
else if ll > m
return self.query0(ll, rr, m + 1, r, rt << 1 | 1);
else
let mut ansl = self.query0(ll, rr, l, m, rt << 1);
let mut ansr = self.query0(ll, rr, m + 1, r, rt << 1 | 1);
if ansl[0] == ansr[0]
ansl[1] += ansr[1];
return ansl;
else
if ansl[1] >= ansr[1]
ansl[1] -= ansr[1];
return ansl;
else
ansr[1] -= ansl[1];
return ansr;
struct CountQuicker
cnt: Vec<Vec<i32>>,
impl CountQuicker
pub fn new(arr: &mut Vec<i32>) -> Self
let mut cnt: Vec<Vec<i32>> = vec![];
let max = *arr.iter().max().unwrap_or(&0);
for _i in 0..=max
cnt.push(vec![]);
for i in 0..arr.len() as i32
cnt[arr[i as usize] as usize].push(i);
return Self cnt ;
pub fn real_times(&mut self, left: i32, right: i32, num: i32) -> i32
self.size(num, right) - self.size(num, left - 1)
fn size(&mut self, indies_index: i32, index: i32) -> i32
let mut l = 0;
let mut r = self.cnt[indies_index as usize].len() as i32 - 1;
let mut m: i32;
let mut ans = -1;
while l <= r
m = (l + r) / 2;
if self.cnt[indies_index as usize][m as usize] <= index
ans = m;
l = m + 1;
else
r = m - 1;
return ans + 1;
impl MajorityChecker
fn new(arr: Vec<i32>) -> Self
let mut arr = arr;
let st = SegmentTree::new(&mut arr);
let cq = CountQuicker::new(&mut arr);
Self st, cq
fn query(&mut self, left: i32, right: i32, threshold: i32) -> i32
let candidate = self.st.query(left, right);
return if self.cq.real_times(left, right, candidate) >= threshold
candidate
else
-1
;
fn main()
let arr = vec![1, 1, 2, 2, 1, 1];
let mut majority_checker = MajorityChecker::new(arr);
let ans = majority_checker.query(0, 5, 4); // 返回 1
println!("ans = :?", ans);
let ans = majority_checker.query(0, 3, 3); // 返回 -1
println!("ans = :?", ans);
let ans = majority_checker.query(2, 3, 2); // 返回 2
println!("ans = :?", ans);
执行结果如下:
以上是关于2022-10-27:设计一个数据结构,有效地找到给定子数组的 多数元素 。 子数组的 多数元素 是在子数组中出现 threshold 次数或次数以上的元素。 实现 MajorityChecker 类的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章