【Python3】【力扣题】169. 多数元素

【力扣题】题目描述：

众数：一组数据中出现次数最多的数据。

【Python3】代码：

1、解题思路：哈希表。使用哈希映射存储各元素以及出现的次数，哈希映射中的键值对中的键为元素、值为该元素出现次数。

知识点：collections.Counter(...)：Counter对象实例化。用字典形式为各元素计数。

（1-1）遍历哈希映射中的键值对，返回键值对中的值的元素。

知识点：字典形式.items()：返回可遍历的键值对（元组形式即(键,值)）。

class Solution:
    def majorityElement(self, nums: List[int]) -> int:
        from collections import Counter
        adict = Counter(nums)
        m = len(nums) // 2
        for key,val in adict.items():
            if val > m:
                return key

（1-2）对于哈希映射中的键值对，获取值最大的那个键。

知识点：字典形式.items()：返回可遍历的所有键。

              字典形式.get(...)：通过键获取对应的值。

              max(...)：获取最大值。

class Solution:
    def majorityElement(self, nums: List[int]) -> int:
        from collections import Counter
        adict = Counter(nums)
        return max(adict.keys(),key=adict.get)

2、解题思路：排序。从小到大依次排序，出现次数，那么中间那个数一定是众数。

知识点：序列.sort()：在原序列上按从小到大排序。

class Solution:
    def majorityElement(self, nums: List[int]) -> int:
        nums.sort()
        return nums[len(nums) // 2]

3、解题思路：随机抽数。出现次数，随机抽取一个数大概率就是众数。

知识点：random.choice(...)：一组数据中随机选取一个。

              len(序列)：获取序列的长度。

              sum(...)：求和。

class Solution:
    def majorityElement(self, nums: List[int]) -> int:
        import random
        m = len(nums) // 2
        while True:
            rand = random.choice(nums)
            if sum(1 for x in nums if x == rand) > m:
                return rand

4、解题思路：分治算法。将一组数据递归分成左右2部分，直到子区间长度为1，再回溯合并比较左右区间值以及值的数量。最终返回数量多的那个值。

知识点：闭包（A函数里有B函数。A函数返回值为B函数但不加括号，实际调用时才加括号），递归（B函数里调用B函数自身）。

class Solution:
    def majorityElement(self, nums: List[int]) -> int:
        def recurse(low,high) -> int:
            # 最终分成只有一个数的数组，并返回值
            if low == high: return nums[low]

            # 从中间分成左右2部分（递归）
            mid = (high-low) // 2 + low
            left = recurse(low,mid)
            right = recurse(mid+1,high)

            # 分完后，回溯比较左右2部分值以及值的数量。
            # 若左右2部分的值相同，返回哪个都一样
            if left == right: return left
            # 若左右2部分的值不同，左右2部分合并比较2个值的数量，返回数量多的那个值
            left_count = sum(1 for i in range(low,high+1) if nums[i] == left)
            right_count = sum(1 for i in range(low,high+1) if nums[i] == right)
            return left if left_count > right_count else right

        return recurse(0,len(nums)-1)

5、解题思路：Boyer-Moore投票算法。依次遍历每个元素，既然出现次数，众数即使和其他数抵消，最终剩余的一定是众数。

class Solution:
    def majorityElement(self, nums: List[int]) -> int:
        count = 0
        val = None
        for x in nums:
            if count == 0: 
                val = x
            count += (1 if x == val else -1)
        return val