LeetCode每日一题——895. 最大频率栈

LeetCode每日一题系列

题目：895. 最大频率栈
难度：困难

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题目

设计一个类似堆栈的数据结构，将元素推入堆栈，并从堆栈中弹出出现频率最高的元素。

实现 FreqStack 类:

• FreqStack() 构造一个空的堆栈。
• void push(int val) 将一个整数 val 压入栈顶。
• int pop() 删除并返回堆栈中出现频率最高的元素。
  如果出现频率最高的元素不只一个，则移除并返回最接近栈顶的元素。

示例

输入：

[“FreqStack”,“push”,“push”,“push”,“push”,“push”,“push”,“pop”,“pop”,“pop”,“pop”],
[[],[5],[7],[5],[7],[4],[5],[],[],[],[]]

输出：

[null,null,null,null,null,null,null,5,7,5,4]

解释：

FreqStack = new FreqStack();
freqStack.push (5);//堆栈为 [5]
freqStack.push (7);//堆栈是 [5,7]
freqStack.push (5);//堆栈是 [5,7,5]
freqStack.push (7);//堆栈是 [5,7,5,7]
freqStack.push (4);//堆栈是 [5,7,5,7,4]
freqStack.push (5);//堆栈是 [5,7,5,7,4,5]
freqStack.pop ();//返回 5 ，因为 5 出现频率最高。堆栈变成 [5,7,5,7,4]。
freqStack.pop ();//返回 7 ，因为 5 和 7 出现频率最高，但7最接近顶部。堆栈变成 [5,7,5,4]。
freqStack.pop ();//返回 5 ，因为 5 出现频率最高。堆栈变成 [5,7,4]。
freqStack.pop ();//返回 4 ，因为 4, 5 和 7 出现频率最高，但 4 是最接近顶部的。堆栈变成 [5,7]。

提示：

0 <= val <= 109
push 和 pop 的操作数不大于 2 * 104。
输入保证在调用 pop 之前堆栈中至少有一个元素。

思路

哈希表+栈应用

1. 首先定义一个cnts哈希表记录每一个值出现的频数
2. 再定义一个map哈希表记录每个频数所对应所有的数字，值为栈类型，也就是说越靠后的元素为栈顶
3. 定义变量mv记录为当前最大频数值，可以发现mv是一直+1或者-1变化的
4. push时就按照上述每个变量的含义来添加，pop时找到map中对应mv这个频数的栈顶元素抛出即可，注意cnts数组对应的频数也要减一，并且视情况对mv做+1或者-1或不变的操作

题解

class FreqStack:
	# 定义所需的三个变量
    def __init__(self):
        self.cnts = defaultdict(int)
        self.map = defaultdict(list)
        self.mv = 0
	# 按照规则添加并更新对应元素
    def push(self, val: int) -> None:
        self.cnts[val] += 1
        c = self.cnts[val]
        self.map[c].append(val)
        self.mv = max(self.mv, c)
	# 抛出元素，并更新相关变量
    def pop(self) -> int:
        ans = self.map[self.mv].pop()
        self.cnts[ans] -= 1
        self.mv -= 0 if self.map[self.mv] else 1
        return ans