【算法题解】 Day16 排序

简介: 今天的算法是 「排序」 相关,“算法题解系列文章旨在精选重点与易错的算法题,总结常见的算法思路与可能出现的错误,以实战习题的形式理解算法,使用算法。”

1046. 最后一块石头的重量

题目

1046. 最后一块石头的重量 难度:easy

有一堆石头,每块石头的重量都是正整数。

每一回合,从中选出两块 最重的 石头,然后将它们一起粉碎。假设石头的重量分别为 x 和 y,且 x <= y。那么粉碎的可能结果如下:

  • 如果 x == y,那么两块石头都会被完全粉碎;
  • 如果 x != y,那么重量为 x 的石头将会完全粉碎,而重量为 y 的石头新重量为 y-x

最后,最多只会剩下一块石头。返回此石头的重量。如果没有石头剩下,就返回 0

示例:

输入:[2,7,4,1,8,1]
输出:1
解释:
先选出 7 和 8,得到 1,所以数组转换为 [2,4,1,1,1],
再选出 2 和 4,得到 2,所以数组转换为 [2,1,1,1],
接着是 2 和 1,得到 1,所以数组转换为 [1,1,1],
最后选出 1 和 1,得到 0,最终数组转换为 [1],这就是最后剩下那块石头的重量。

提示:

  • 1 <= stones.length <= 30
  • 1 <= stones[i] <= 1000

 

方法一:最大堆

思路

将所有石头的重量放入最大堆中。每次依次从队列中取出最重的两块石头 a 和 b,必有 a≥b。如果 a>b,则将新石头 a-b 放回到最大堆中;如果 a=b,两块石头完全被粉碎,因此不会产生新的石头。重复上述操作,直到剩下的石头少于 2 块。

最终可能剩下 1 块石头,该石头的重量即为最大堆中剩下的元素,返回该元素;也可能没有石头剩下,此时最大堆为空,返回 0。
 

解题

Python:

class Solution:
    def lastStoneWeight(self, stones: List[int]) -> int:
        # 初始化
        heap = [-stone for stone in stones]
        heapq.heapify(heap)

        # 模拟
        while len(heap) > 1:
            x,y = heapq.heappop(heap),heapq.heappop(heap)
            if x != y:
                heapq.heappush(heap,x-y)

        if heap: return -heap[0]
        return 0

Java:

class Solution {
    public int lastStoneWeight(int[] stones) {
        PriorityQueue<Integer> pq = new PriorityQueue<Integer>((a, b) -> b - a);
        for (int stone : stones) {
            pq.offer(stone);
        }

        while (pq.size() > 1) {
            int a = pq.poll();
            int b = pq.poll();
            if (a > b) {
                pq.offer(a - b);
            }
        }
        return pq.isEmpty() ? 0 : pq.poll();
    }
}

 

692. 前K个高频单词

题目

692. 前K个高频单词 难度:medium

给定一个单词列表 words 和一个整数 k ,返回前 k 个出现次数最多的单词。

返回的答案应该按单词出现频率由高到低排序。如果不同的单词有相同出现频率, 按字典顺序 排序。

示例 1:

输入: words = ["i", "love", "leetcode", "i", "love", "coding"], k = 2
输出: ["i", "love"]
解析: "i" 和 "love" 为出现次数最多的两个单词,均为2次。
    注意,按字母顺序 "i" 在 "love" 之前。

示例 2:

输入: ["the", "day", "is", "sunny", "the", "the", "the", "sunny", "is", "is"], k = 4
输出: ["the", "is", "sunny", "day"]
解析: "the", "is", "sunny" 和 "day" 是出现次数最多的四个单词,
    出现次数依次为 4, 3, 2 和 1 次。

注意:

  • 1 <= words.length <= 500
  • 1 <= words[i] <= 10
  • words[i] 由小写英文字母组成。
  • k 的取值范围是 [1, 不同 words[i] 的数量]

 

方法一:哈希表

思路

我们可以预处理出每一个单词出现的频率,然后依据每个单词出现的频率降序排序,最后返回前 k 个字符串即可。

具体地,我们利用哈希表记录每一个字符串出现的频率,然后将哈希表中所有字符串进行排序,排序时,如果两个字符串出现频率相同,那么我们让两字符串中字典序较小的排在前面,否则我们让出现频率较高的排在前面。最后我们只需要保留序列中的前 k 个字符串即可。
 

解题

Java:

class Solution {
    public List<String> topKFrequent(String[] words, int k) {
        Map<String, Integer> cnt = new HashMap<String, Integer>();
        for (String word : words) {
            cnt.put(word, cnt.getOrDefault(word, 0) + 1);
        }
        List<String> rec = new ArrayList<String>();
        for (Map.Entry<String, Integer> entry : cnt.entrySet()) {
            rec.add(entry.getKey());
        }
        Collections.sort(rec, new Comparator<String>() {
            public int compare(String word1, String word2) {
                return cnt.get(word1) == cnt.get(word2) ? word1.compareTo(word2) : cnt.get(word2) - cnt.get(word1);
            }
        });
        return rec.subList(0, k);
    }
}

 

方法二:优先队列

思路

对于前 k 大或前 k 小这类问题,有一个通用的解法:优先队列。优先队列可以在 O(logn) 的时间内完成插入或删除元素的操作(其中 n 为优先队列的大小),并可以 O(1) 地查询优先队列顶端元素。

在本题中,我们可以创建一个小根优先队列(顾名思义,就是优先队列顶端元素是最小元素的优先队列)。我们将每一个字符串插入到优先队列中,如果优先队列的大小超过了 k,那么我们就将优先队列顶端元素弹出。这样最终优先队列中剩下的 k 个元素就是前 k 个出现次数最多的单词。
 

解题

Java:

class Solution {
    public List<String> topKFrequent(String[] words, int k) {
        Map<String, Integer> cnt = new HashMap<String, Integer>();
        for (String word : words) {
            cnt.put(word, cnt.getOrDefault(word, 0) + 1);
        }
        PriorityQueue<Map.Entry<String, Integer>> pq = new PriorityQueue<Map.Entry<String, Integer>>(new Comparator<Map.Entry<String, Integer>>() {
            public int compare(Map.Entry<String, Integer> entry1, Map.Entry<String, Integer> entry2) {
                return entry1.getValue() == entry2.getValue() ? entry2.getKey().compareTo(entry1.getKey()) : entry1.getValue() - entry2.getValue();
            }
        });
        for (Map.Entry<String, Integer> entry : cnt.entrySet()) {
            pq.offer(entry);
            if (pq.size() > k) {
                pq.poll();
            }
        }
        List<String> ret = new ArrayList<String>();
        while (!pq.isEmpty()) {
            ret.add(pq.poll().getKey());
        }
        Collections.reverse(ret);
        return ret;
    }
}

 

后记

📝 上篇精讲: 【算法题解】 Day15 栈
💖 我是  𝓼𝓲𝓭𝓲𝓸𝓽,期待你的关注;
👍 创作不易,请多多支持;
🔥 系列专栏: 算法题解
目录
相关文章
|
3月前
|
机器学习/深度学习 算法 安全
【无人机三维路径规划】基于非支配排序的鲸鱼优化算法NSWOA与多目标螳螂搜索算法MOMSA求解无人机三维路径规划研究(Matlab代码实现)
【无人机三维路径规划】基于非支配排序的鲸鱼优化算法NSWOA与多目标螳螂搜索算法MOMSA求解无人机三维路径规划研究(Matlab代码实现)
211 5
|
3月前
|
机器学习/深度学习 运维 算法
基于非支配排序遗传算法NSGAII的综合能源优化调度(Matlab代码实现)
基于非支配排序遗传算法NSGAII的综合能源优化调度(Matlab代码实现)
254 0
基于非支配排序遗传算法NSGAII的综合能源优化调度(Matlab代码实现)
|
4月前
|
机器学习/深度学习 算法 安全
【无人机3D路径规划】基于非支配排序遗传算法NSGAII的无人机3D路径规划研究(Matlab代码实现)
【无人机3D路径规划】基于非支配排序遗传算法NSGAII的无人机3D路径规划研究(Matlab代码实现)
225 1
|
3月前
|
机器学习/深度学习 算法 安全
【无人机三维路径规划】多目标螳螂搜索算法MOMSA与非支配排序的鲸鱼优化算法NSWOA求解无人机三维路径规划研究(Matlab代码实现)
【无人机三维路径规划】多目标螳螂搜索算法MOMSA与非支配排序的鲸鱼优化算法NSWOA求解无人机三维路径规划研究(Matlab代码实现)
164 0
|
3月前
|
机器学习/深度学习 算法 安全
【微电网】【创新点】基于非支配排序的蜣螂优化算法NSDBO求解微电网多目标优化调度研究(Matlab代码实现)
【微电网】【创新点】基于非支配排序的蜣螂优化算法NSDBO求解微电网多目标优化调度研究(Matlab代码实现)
115 0
|
4月前
|
机器学习/深度学习 算法 安全
【优化调度】基于matlab非支配排序遗传算法求解车辆充电调度优化问题研究(Matlab代码实现)
【优化调度】基于matlab非支配排序遗传算法求解车辆充电调度优化问题研究(Matlab代码实现)
122 0
|
3月前
|
存储 算法 搜索推荐
软考算法破壁战:从二分查找到堆排序,九大排序核心速通指南
专攻软考高频算法,深度解析二分查找、堆排序、快速排序核心技巧,对比九大排序算法,配套动画与真题,7天掌握45%分值模块。
178 1
软考算法破壁战:从二分查找到堆排序,九大排序核心速通指南
|
3月前
|
供应链 算法 Java
【柔性作业车间调度问题FJSP】基于非支配排序的多目标小龙虾优化算法求解柔性作业车间调度问题FJSP研究(Matlab代码实现)
【柔性作业车间调度问题FJSP】基于非支配排序的多目标小龙虾优化算法求解柔性作业车间调度问题FJSP研究(Matlab代码实现)
136 1
|
3月前
|
机器学习/深度学习 算法 安全
【无人机三维路径规划】基于非支配排序的鱼鹰优化算法NSOOA求解无人机三维路径规划研究(Matlab代码实现)
【无人机三维路径规划】基于非支配排序的鱼鹰优化算法NSOOA求解无人机三维路径规划研究(Matlab代码实现)
103 0
|
4月前
|
传感器 并行计算 算法
【无人机编队】基于非支配排序遗传算法II NSGA-II高效可行的无人机离线集群仿真研究(Matlab代码实现)
【无人机编队】基于非支配排序遗传算法II NSGA-II高效可行的无人机离线集群仿真研究(Matlab代码实现)
302 3

热门文章

最新文章