12-今日三扣(LeetCode)-347-桶排序（出现频率的排序）-M-451-桶排序-M -75-荷兰国旗问题-M
347. 前 K 个高频元素
LeetCode
给定一个非空的整数数组，返回其中出现频率前 k 高的元素。
要求时间复杂度nlogn以下。
示例 1:
输入: nums = [1,1,1,2,2,3], k = 2
输出: [1,2]
示例 2:
输入: nums = [1], k = 1
输出: [1]
题解
两个关键点：
- 使用HashMap来记录访问的次数
- 使用PriorityQueue创建大顶堆，根据HashMap里面存储的次序对其进行排序，然后取前k个。或者创建大小为k的小顶堆
时间复杂度分析：
- 遍历一次数组O(n)
- 创建堆nO(logn)/ 如果大小为k的小顶堆，则为kO(logk)
- 结果存储O(k)
最终时间复杂度nO(logn)
空间复杂度：
- O(n)
class Solution {
public int[] topKFrequent(int[] nums, int k) {
// 存储次数.桶
Map<Integer, Integer> frec = new HashMap<>();
// 遍历次数
for(int i : nums) {
frec.put(i, frec.getOrDefault(i, 0)+1);
}
//大顶堆，会比保存k个小顶堆浪费空间且速度略慢与k size的小顶堆。
Queue<Integer> bigHeadQueue = new PriorityQueue<>((o1,o2)->frec.get(o2)-frec.get(o1));
for(int i: frec.keySet()) {
bigHeadQueue.add(i);
}
int[] ret = new int[k];
for(int i=0; i<k; i++) {
ret[i] = bigHeadQueue.poll();
}
return ret;
}
}
其他思路
使用List
451. 根据字符出现频率排序
LeetCode
给定一个字符串，请将字符串里的字符按照出现的频率降序排列。
示例 1:
输入:
"tree"
输出:
"eert"
解释:
'e'出现两次，'r'和't'都只出现一次。
因此'e'必须出现在'r'和't'之前。此外，"eetr"也是一个有效的答案。
示例 2:
输入:
"cccaaa"
输出:
"cccaaa"
解释:
'c'和'a'都出现三次。此外，"aaaccc"也是有效的答案。
注意"cacaca"是不正确的，因为相同的字母必须放在一起。
示例 3:
输入:
"Aabb"
输出:
"bbAa"
解释:
此外，"bbaA"也是一个有效的答案，但"Aabb"是不正确的。
注意'A'和'a'被认为是两种不同的字符。
题解
还是桶排序，思路同上一个：
注意：这里用来技术的count的key是String。换成了Character也可以，他俩效率基本相同。
class Solution {
public String frequencySort(String s) {
// 记录每个字符出现的次数
Map <String, Integer> count = new HashMap<>();
for(int i=0; i<s.length(); i++){
String key = s.substring(i,i+1);
count.put(key, count.getOrDefault(key, 0)+1);
}
Queue<String> bigHeadQ = new PriorityQueue<>((o1, o2)-> count.get(o2)-count.get(o1));
//插入大顶堆
for(String str : count.keySet()){
bigHeadQ.add(str);
}
//输出结果
String ret = "";
while(!bigHeadQ.isEmpty()){
String key = bigHeadQ.poll();
for(int i=0; i<count.get(key); i++){
ret=ret+key;
}
}
return ret;
}
}
75. 颜色分类(荷兰国旗)
LeetCode
给定一个包含红色、白色和蓝色，一共 n 个元素的数组，原地对它们进行排序，使得相同颜色的元素相邻，并按照红色、白色、蓝色顺序排列。
此题中，我们使用整数 0、 1 和 2 分别表示红色、白色和蓝色。
注意:
不能使用代码库中的排序函数来解决这道题。
示例:
输入: [2,0,2,1,1,0]
输出: [0,0,1,1,2,2]
进阶：
一个直观的解决方案是使用计数排序的两趟扫描算法。
首先，迭代计算出0、1 和 2 元素的个数，然后按照0、1、2的排序，重写当前数组。
你能想出一个仅使用常数空间的一趟扫描算法吗？
题解
这个用上面的桶排序也可以解决。
但是、人家希望的是原地排序
这道题只有三种颜色，即0,1,2。 所有的0都应该在开头，所有的2都应该末尾。
那么根据这种想法：
- 我们在左侧设置一个指针left，用来记录下一个0放的位置。
- 在右侧放一个right指针，记录下一个2放的位置。
- 用cur指针来记录当前遍历的位置。注意left=
即left左侧全为0 right右侧全为2
000000----left111111right222222
注意：
cur左侧的是已经扫描过的。即已经是有序的了。所以每次发现0进行左侧交换，如果左侧有1那么交换来的一定是1。无需再次扫描cur，直接右移cur即可。
class Solution {
public void sortColors(int[] nums) {
int left = 0;
int right = nums.length-1;
int cur = 0;
int len = nums.length;
while(cur<=right){
if(nums[cur] == 0){
swap(nums, cur, left);
//交换来的新的没有验证
left++;
// cur 左侧只有0和1，所以交换过来的一定是1或0。且左侧整体有序。可以直接移动cur
cur++;
}else if(nums[cur]==2){
swap(nums, cur, right);
right--;
}else{
//当前是1, 不动。
cur++;
}
}
}
private void swap (int []nums, int i , int j){
int temp = nums[i];
nums[i] = nums[j];
nums[j] = temp;
}
}
时间复杂度O(n)
空间复杂度O(1)