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LeetCode 169. 多数元素

题干

给定一个大小为 n 的数组 nums ,返回其中的多数元素。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:

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输入:nums = [3,2,3]
输出:3

示例 2:

1
2
输入:nums = [2,2,1,1,1,2,2]
输出:2

题解

  1. 哈希表统计法: 遍历数组 nums ,用 HashMap 统计各数字的数量,即可找出 众数 。此方法时间和空间复杂度均为 O(N) 。
  2. 数组排序法: 将数组 nums 排序,数组中点的元素 一定为众数。
  3. 摩尔投票法: 核心理念为 票数正负抵消 。此方法时间和空间复杂度分别为 O(N) 和 O(1) ,为本题的最佳解法。

摩尔投票

设输入数组 nums 的众数为 x ,数组长度为 n 。

推论一: 若记 众数 的票数为 +1 ,非众数 的票数为 −1 ,则一定有所有数字的 票数和 >0 。

推论二: 若数组的前 a 个数字的 票数和 =0 ,则 数组剩余 (n−a) 个数字的 票数和一定仍 >0 ,即后 (n−a) 个数字的 众数仍为 x 。

具体代码实现如下:

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int majorityElement(vector<int>& nums) {
int n, t, tmp=nums[0], cnt=0;
n=size(nums);
for(int i=0;i<n;i++)
{
t=nums[i];
if(cnt==0) tmp=t, cnt++;
else
{
if(t==tmp) cnt++;
else cnt--;
}
}
return(tmp);
}