题目描述

给定一个大小为 n 的数组,找到其中的多数元素。多数元素是指在数组中出现次数 大于 ⌊ n/2 ⌋ 的元素。

你可以假设数组是非空的,并且给定的数组总是存在多数元素。

示例 1:
输入:[3,2,3]
输出:3

示例 2:
输入:[2,2,1,1,1,2,2]
输出:2

进阶:

尝试设计时间复杂度为 O(n)、空间复杂度为 O(1) 的算法解决此问题。

解题思路:哈希表

我们知道出现次数最多的元素大于 floor⌊ n/2⌋ 次,所以可以用哈希表来快速统计每个元素出现的次数。

我们使用哈希映射(HashMap)来存储每个元素以及出现的次数。对于哈希映射中的每个键值对,键表示一个元素,值表示该元素出现的次数。

我们用一个循环遍历数组 nums 并将数组中的每个元素加入哈希映射中。在这之后,我们遍历哈希映射中的所有键值对,返回值最大的键。我们同样也可以在遍历数组 nums 时候使用打擂台的方法,维护最大的值,这样省去了最后对哈希映射的遍历。

class Solution {
    public int majorityElement(int[] nums) {
        int len=nums.length;
        Map<Integer,Integer> map=new HashMap();
        for(int i=0;i<len;i++){
            int cnt=0;
            if(map.containsKey(nums[i])){
                cnt=map.get(nums[i]);
                cnt++;
            }else{
                cnt=1;
            }
            map.put(nums[i],cnt);
            if(cnt>len/2){
                return nums[i];
            }
        }
        return -1;
    }
}

复杂度分析

时间复杂度:O(n),其中 n 是数组 nums 的长度。我们遍历数组 nums 一次,对于 nums 中的每一个元素,将其插入哈希表都只需要常数时间。如果在遍历时没有维护最大值,在遍历结束后还需要对哈希表进行遍历,因为哈希表中占用的空间为 O(n)(可参考下文的空间复杂度分析),那么遍历的时间不会超过 O(n)。因此总时间复杂度为 O(n)。

空间复杂度:O(n)。哈希表最多包含 n - ⌊n/2⌋ 个键值对,所以占用的空间为 O(n)。这是因为任意一个长度为 n 的数组最多只能包含 n 个不同的值,但题中保证 nums 一定有一个众数,会占用(最少) ⌊n/2⌋+1 个数字。因此最多有 n−(⌊n/2⌋+1) 个不同的其他数字,所以最多有 n−⌊n/2⌋ 个不同的元素。

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Leetcode No.169 多数元素_数组