Leetcode - 229. Majority Element II

题目

Given an integer array of size n, find all elements that appear more than ⌊ n/3 ⌋ times.

Note: The algorithm should run in linear time and in O(1) space.

示例

Input: [1,1,1,3,3,2,2,2]
Output: [1,2]

解析

题目限定了时间复杂度O(n)和空间复杂度O(1)，所以只能采用 Moore Voting算法。
另外，解题之前，我们需要知道一个事实，任意一个数组出现次数大于n/3的元素最多只有两个，利用这个原理，我们就可以对Moore Voting算法进行扩充，设置两个candidate和两个candidate取得的票数来实现算法。

算法

vector majorityElement(vector& nums) {
        vector ret;
        int m = 0;
        int n = 0;
        int cm = 0; //counter for m;
        int cn = 0; //counter for n;
        
        for(auto num: nums){
            if(num==m)  cm++;
            else if(num==n) cn++;
            else if(cm==0){
                m = num;
                cm = 1;
            } 
            else if(cn==0){
                n = num;
                cn = 1;
            }
            else{
                cm--;
                cn--;
            }
        }
        
        cm = 0;
        cn = 0;
        //calculate m or n get how many votes
        for(auto num: nums){
            if(num==m)  cm++;
            else if(num==n)  cn++;
        }
        //check m or n are valid candidates
        if(cm>nums.size()/3)  ret.push_back(m);
        if(cn>nums.size()/3)  ret.push_back(n);
        
        return ret;
    }