LeetCode刷题——347. 前 K 个高频元素(HOT100)

✊✊✊大家好！本篇文章将较详细介绍堆的题目347. 前 K 个高频元素，利用最小堆进行求解。代码语言为：C++代码。

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347. 前 K 个高频元素

1、题目：

给你一个整数数组 nums 和一个整数 k ，请你返回其中出现频率前 k 高的元素。你可以按 任意顺序 返回答案。
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]

❗️ 提示 ❗️ ：

• 1 <= nums.length <= 105
• k 的取值范围是[1, 数组中不相同的元素的个数]
• 题目数据保证答案唯一，换句话说，数组中前 k 个高频元素的集合是唯一的

来源：力扣（LeetCode）

☀️2、思路：

堆是一棵完全二叉树，树中每个结点的值都不小于（或不大于）其左右孩子的值。 如果父亲结点是大于等于左右孩子就是大顶堆，小于等于左右孩子就是小顶堆。
可以直接用priority_queue（优先级队列）实现，优先级队列的内部是大小顶堆实现的，从小到大排就是小顶堆，从大到小排就是大顶堆。
弹出pop()和队首top()都是获得堆首（根结点）的元素。

• 具体流程：

1. 遍历nums数组，哈希表mp记录每个数字出现的次数
2. 利用优先级队列priority_queue构建小顶堆q，遍历mp,得到代表mp中前k大的数字的数组
3. 倒序取出前k个频率最大的数存入vector数组

复杂度分析：
⏳时间复杂度:：O(nlogk)
空间复杂度：O(n)

3、代码：

	class Solution {
public:
	//两种使用最小堆的方法
    //1.类
    // class mycomparison {
    // public:
    //     bool operator()(const pair& lhs, const pair& rhs) {
    //         return lhs.second > rhs.second;
    //     }
    // };
    //2.函数
    static bool cmp(pair<int,int>&a,pair<int,int>&b){
	        return a.second>b.second;
    }

    vector<int> topKFrequent(vector<int>& nums, int k) {
        vector<int> ans(k);
        unordered_map<int,int> mp;
        for(auto num:nums) mp[num]++;//哈希表记录元素出现的次数
        
        //大小为k的小顶堆
        //1.
        //priority_queue, vector>, mycomparison> pri_q;
        //2.
        priority_queue<pair<int, int>, vector<pair<int,int>>,decltype(&cmp)>pri_q(cmp); 
        
        // 用固定大小为k的小顶堆，扫面所有频率的数值
        for (auto it = mp.begin(); it != mp.end(); it++) {
            pri_q.push(*it);
            if (pri_q.size() > k) { // 如果堆的大小大于了K，则队列弹出，保证堆的大小一直为k
                pri_q.pop();
            }
        }
        
        //倒序取出前K个频率最大的数
        for(int i = k - 1; i >= 0; i--){
            ans[i]=pri_q.top().first;
            pri_q.pop();
        }
        return ans;
    }
};