【每日一题见微知著】预处理+二分查找——区间内查询数字的频率

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⭐️2080. 区间内查询数字的频率-Mid-第 268 场周赛题3

请你设计一个数据结构，它能求出给定子数组内一个给定值的 频率 。

子数组中一个值的 频率 指的是这个子数组中这个值的出现次数。

请你实现 RangeFreqQuery 类：

• RangeFreqQuery(int[] arr) 用下标从 0 开始的整数数组 arr 构造一个类的实例。
• int query(int left, int right, int value) 返回子数组 arr[left...right] 中 value 的 频率 。

一个 子数组 指的是数组中一段连续的元素。arr[left...right] 指的是 nums 中包含下标 left 和 right 在内 的中间一段连续元素。

解题思路：

由于数据较大，使用前缀和快速查找范围内数量不行，而且由于数据分布稀疏

• 考虑使用Map保存arr中的数字和其出现的下标
• 使用二分查找法（由于下标是递增排序的），较为快速的找到List中的[left,right]范围内的端点位置r和l
• 相减r-l+1可得List中下标在范围内的数量

代码实现：

class RangeFreqQuery {
    Map<Integer,List<Integer>> s;
    public RangeFreqQuery(int[] arr) {
        s=new HashMap<Integer,List<Integer>>();
        int n=arr.length;
        for(int i=0;i<n;i++){
            List<Integer> cur=s.getOrDefault(arr[i],new ArrayList<Integer>());
            cur.add(i);
            s.put(arr[i],cur);
        }
    }
    
    public int query(int left, int right, int value) {
        //如果arr中没有该数字，直接返回0
        List<Integer> mid=s.get(value);
        if(mid==null){
            return 0;
        }
        
        //分别使用二分查找找到l和r的位置
        int l=0;
        int r=mid.size()-1;
        while(l<r){
            int m=(l+r)/2;
            int judge=mid.get(m);
            if(judge<right){
                l=m+1;
            }
            else if(judge>right){
                r=m-1;
            }
            else{
                r=m;
                break;
            }
        }
        System.out.print(""+r+" "+l+" ");
        if(r==-1)
            return 0;
        if(mid.get(r)>right){
            if(r==0){
                return 0;
            }
            else 
                r=r-1;
        }
        
        l=0;
        int mid_r=mid.size()-1;
        while(l<mid_r){
            int m=(l+mid_r)/2;
            int judge=mid.get(m);
            if(judge<left){
                l=m+1;
            }
            else if(judge>left){
                mid_r=m-1;
            }
            else{
                l=m;
                break;
            }
        }
        System.out.print(""+r+" "+l+" ");
        if(l==mid.size())
            return 0;
        if(mid.get(l)<left){
            if(l==mid.size()-1){
                return 0;
            }
            else 
                l=l+1;
        }
        
        return r-l+1;
        
    }
}

/**
 * Your RangeFreqQuery object will be instantiated and called as such:
 * RangeFreqQuery obj = new RangeFreqQuery(arr);
 * int param_1 = obj.query(left,right,value);
 */

结尾

题目来源：力扣（LeetCode） 链接：https://leetcode-cn.com/problems

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