前 K 个高频元素(力扣刷题代码随想录刷题)

简介: 前 K 个高频元素(力扣刷题代码随想录刷题)

给你一个整数数组 nums 和一个整数 k ,请你返回其中出现频率前 k 高的元素。你可以按 任意顺序 返回答案。


864f9a1232684578b6c9741a499d3949.png



思路:

  1. 要统计元素出现频率
  2. 对频率排序
  3. 找出前K个高频元素



 首先统计元素出现的频率,这一类的问题可以使用map来进行统计。


       然后是对频率进行排序,这里我们可以使用一种 容器适配器就是优先级队列。


什么是优先级队列呢?


       其实就是一个披着队列外衣的堆,因为优先级队列对外接口只是从队头取元素,从队尾添加元素,再无其他取元素的方式,看起来就是一个队列。


而且优先级队列内部元素是自动依照元素的权值排列。那么它是如何有序排列的呢?


       缺省情况下priority_queue利用max-heap(大顶堆)完成对元素的排序,这个大顶堆是以vector为表现形式的complete binary tree(完全二叉树)。


       什么是堆呢?


堆是一棵完全二叉树,树中每个结点的值都不小于(或不大于)其左右孩子的值。 如果父亲结点是大于等于左右孩子就是大顶堆,小于等于左右孩子就是小顶堆。


       所以大家经常说的大顶堆(堆头是最大元素),小顶堆(堆头是最小元素),如果懒得自己实现的话,就直接用priority_queue(优先级队列)就可以了,底层实现都是一样的,从小到大排就是小顶堆,从大到小排就是大顶堆。


       本题我们就要使用优先级队列来对部分频率进行排序。


       那么问题来了,定义一个大小为k的大顶堆,在每次移动更新大顶堆的时候,每次弹出都把最大的元素弹出去了,那么怎么保留下来前K个高频元素呢。


而且使用大顶堆就要把所有元素都进行排序,那能不能只排序k个元素呢?


       所以我们要用小顶堆,因为要统计最大前k个元素,只有小顶堆每次将最小的元素弹出,最后小顶堆里积累的才是前k个最大元素。

// 时间复杂度:O(nlogk)
// 空间复杂度:O(n)
class Solution {
public:
    // 小顶堆
    class mycomparison {
    public:
        bool operator()(const pair<int, int>& lhs, const pair<int, int>& rhs) {
            return lhs.second > rhs.second;
        }
    };
    vector<int> topKFrequent(vector<int>& nums, int k) {
        // 要统计元素出现频率
        unordered_map<int, int> map; // map<nums[i],对应出现的次数>
        for (int i = 0; i < nums.size(); i++) {
            map[nums[i]]++;
        }
        // 对频率排序
        // 定义一个小顶堆,大小为k
        priority_queue<pair<int, int>, vector<pair<int, int>>, mycomparison> pri_que;
        // 用固定大小为k的小顶堆,扫面所有频率的数值
        for (unordered_map<int, int>::iterator it = map.begin(); it != map.end(); it++) {
            pri_que.push(*it);
            if (pri_que.size() > k) { // 如果堆的大小大于了K,则队列弹出,保证堆的大小一直为k
                pri_que.pop();
            }
        }
        // 找出前K个高频元素,因为小顶堆先弹出的是最小的,所以倒序来输出到数组
        vector<int> result(k);
        for (int i = k - 1; i >= 0; i--) {
            result[i] = pri_que.top().first;
            pri_que.pop();
        }
        return result;
    }
};


相关文章
|
1月前
【力扣】-- 移除链表元素
【力扣】-- 移除链表元素
34 1
|
2月前
|
Unix Shell Linux
LeetCode刷题 Shell编程四则 | 194. 转置文件 192. 统计词频 193. 有效电话号码 195. 第十行
本文提供了几个Linux shell脚本编程问题的解决方案,包括转置文件内容、统计词频、验证有效电话号码和提取文件的第十行,每个问题都给出了至少一种实现方法。
LeetCode刷题 Shell编程四则 | 194. 转置文件 192. 统计词频 193. 有效电话号码 195. 第十行
|
1月前
【LeetCode 27】347.前k个高频元素
【LeetCode 27】347.前k个高频元素
32 0
|
3月前
|
搜索推荐 索引 Python
【Leetcode刷题Python】牛客. 数组中未出现的最小正整数
本文介绍了牛客网题目"数组中未出现的最小正整数"的解法,提供了一种满足O(n)时间复杂度和O(1)空间复杂度要求的原地排序算法,并给出了Python实现代码。
113 2
|
17天前
|
机器学习/深度学习 人工智能 自然语言处理
280页PDF,全方位评估OpenAI o1,Leetcode刷题准确率竟这么高
【10月更文挑战第24天】近年来,OpenAI的o1模型在大型语言模型(LLMs)中脱颖而出,展现出卓越的推理能力和知识整合能力。基于Transformer架构,o1模型采用了链式思维和强化学习等先进技术,显著提升了其在编程竞赛、医学影像报告生成、数学问题解决、自然语言推理和芯片设计等领域的表现。本文将全面评估o1模型的性能及其对AI研究和应用的潜在影响。
16 1
|
2月前
|
数据采集 负载均衡 安全
LeetCode刷题 多线程编程九则 | 1188. 设计有限阻塞队列 1242. 多线程网页爬虫 1279. 红绿灯路口
本文提供了多个多线程编程问题的解决方案,包括设计有限阻塞队列、多线程网页爬虫、红绿灯路口等,每个问题都给出了至少一种实现方法,涵盖了互斥锁、条件变量、信号量等线程同步机制的使用。
LeetCode刷题 多线程编程九则 | 1188. 设计有限阻塞队列 1242. 多线程网页爬虫 1279. 红绿灯路口
|
1月前
【LeetCode 06】203.移除链表元素
【LeetCode 06】203.移除链表元素
29 0
|
1月前
【LeetCode-每日一题】移除元素
【LeetCode-每日一题】移除元素
31 0
|
3月前
|
存储 算法
LeetCode第83题删除排序链表中的重复元素
文章介绍了LeetCode第83题"删除排序链表中的重复元素"的解法,使用双指针技术在原链表上原地删除重复元素,提供了一种时间和空间效率都较高的解决方案。
LeetCode第83题删除排序链表中的重复元素
|
3月前
|
算法 索引
LeetCode第34题在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置
这篇文章介绍了LeetCode第34题"在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置"的解题方法,通过使用双指针法从数组两端向中间同时查找目标值,有效地找到了目标值的首次和最后一次出现的索引位置。
LeetCode第34题在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置