摩尔投票法求众数

原理理解

核心就是对拼消耗
玩一个诸侯争霸的游戏,假设你方人口超过总人口一半以上,并且能保证每个人口出去干仗都能一对一同归于尽。最后还有人活下来的国家就是胜利。
那就大混战呗,最差所有人都联合起来对付你(对应你每次选择作为计数器的数都是众数),或者其他国家也会相互攻击(会选择其他数作为计数器的数),但是只要你们不要内斗,最后肯定你赢。最后能剩下的必定是自己人。

作者:胡新辰
链接:https://www.zhihu.com/question/49973163/answer/617122734
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例题

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。

来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode-cn.com/problems/majority-element
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题解

候选人(cand_num)初始化为nums[0],票数count初始化为1。
当遇到与cand_num相同的数,则票数count = count + 1,否则票数count = count - 1。
当票数count为0时,更换候选人,并将票数count重置为1。
遍历完数组后,cand_num即为最终答案。

为何这行得通呢?
投票法是遇到相同的则票数 + 1,遇到不同的则票数 - 1。
且“多数元素”的个数> ⌊ n/2 ⌋,其余元素的个数总和<= ⌊ n/2 ⌋。
因此“多数元素”的个数 - 其余元素的个数总和 的结果 肯定 >= 1。
这就相当于每个“多数元素”和其他元素 两两相互抵消,抵消到最后肯定还剩余至少1个“多数元素”。

无论数组是1 2 1 2 1,亦或是1 2 2 1 1,总能得到正确的候选人。

作者:gfu
链接:https://leetcode-cn.com/problems/majority-element/solution/3chong-fang-fa-by-gfu-2/
来源:力扣(LeetCode)
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代码

我疑惑的点在什么时候换计数器,以下段代码不是两两抵消,而是后来者打败前一位,抢到计数器。
但众数比二分之一多一个,所以最后留下来的一定会与众数再比较一次,众数是最后的胜者。

public class Main {
    public static int majorityElement(int[] nums) {
        int cand_num=nums[0],count=1;
        for (int i=1;i<nums.length;i++){
            if (cand_num==nums[i]){
                count++;
            }else if(--count==0) {//不相等自减一次
                cand_num=nums[i];//数量为1换计数器

                System.out.print(i+" ");
                count=1;
            }
        }
        System.out.println("——交换计数器时的位置");
        return cand_num;
    }

    public static void main(String[] args) {
//        int[] nums={1,1,2,3,1,1,2};
        int[] nums={2,2,1,1,1,1,1,2,2};
        System.out.println(majorityElement(nums));
    }
}

另:例题的排序思路解题
根据众数大于一半的特性,排序后取中间值

class Solution {
    public int majorityElement(int[] nums) {
        Arrays.sort(nums);
        return nums[nums.length>>1];//除以2
    }
}

HashMap解题

class Solution {
    public int majorityElement(int[] nums) {
        HashMap<Integer,Integer> map= new HashMap<>();       
        for(Integer i:nums){
            Integer count=map.get(i);
            count=count==null?1:++count;
            map.put(i,count);
        }
        for(Integer key:map.keySet()){
            int count=map.get(key);
            if(count>nums.length/2)
            return key;
        }
        return -1;
    }
}

总结

posted @ 2021-11-09 20:16  Infinite_V胜  阅读(57)  评论(0)    收藏  举报