寻找发帖“水王”

题目背景:Tango是微软亚洲研究院的一个试验项目。研究院的员工和实习生们都很喜欢在Tango上面交流灌水。传说,Tango有一大“水王”,他不但喜欢发贴,还会回复其他ID发的每个帖子。坊间风闻该“水王”发帖数目超过了帖子总数的一半。如果你有一个当前论坛上所有帖子(包括回帖)的列表,其中帖子作者的ID也在表中,你能快速找出这个传说中的Tango水王吗?
方案一 :就是对发帖的ID 进行排序。对排完序的ID进行查找超过一半的ID号,排序的时间复杂度为O(N*logN)。在排序的ID中判断是否出现一半的时间复杂度为O(N),因为“水王”帖子的ID一定是N/2这个数字。总的时间复杂度为 O(N*logN).
方案二:用快速排序中的partion()函数来进行查找。这时候不需要将ID进行排序,只需要找出index=N/2的那个数就行了。在index之前的都小于data[index],在index之后都大于data[index]。此时其时间复杂度为O(N)。最后判断该数是不是“水王”,其时间复杂度为O(N)。
方案三:根据数据的特点和规律来查找大致思想就是:因为我们不知道那个才是“水王”,所以假设每个ID都有可能是水王,这里我们先假设第一个帖子是“水王”,那么在遍历这个水王ID的时候,就要遇到一种挑战,可能自己的帖子数是会增加的,下一个ID也可能是“水王”,那么怎么办呢?那就要比较谁的帖子数多。如果下一个帖子和该帖子相同,则帖子数增加1,技能+1;如果下一个帖子数不和该帖子数不相同,则就是有别人也可能是“水王”,这时候自己的帖子数-1,两个互相抵消,看谁能挺到最后; 因为如果你是“水王”,你的帖子数一定大于其他的用户,所以最后一定是“水王”胜出。因此这样遍历下来,只有水王的帖子减去对手的帖子数会是大于0的。其他任何帖子都是不能和它斗武的。
方案三解决步骤:
(1). 假设帖子的第一个ID是次数最大的,用candidate记录,nTimes代表其出现的次数。
(2). 遍历下一个ID,如果跟candidate一样,nTimes++,否则,遇到另一个对手也可能是“水王”,则nTimes--,如果nTimes == 0,下一步就要重复第一步了。
(3). 遍历结束,nTimes>0的那个candidate就是“水王”ID,他是获胜者。

代码的具体实现:
int Find(int *arr,int lenght)
{
	int Candidate;
	int nTimes,i;
	for(i=nTimes=0;i<lenght;i++)
	{
		if(0==nTimes)
		{
			Candidate=arr[i];
			nTimes=1;
		}
		else
		{
			if(Candidate==arr[i])
				nTimes++;
			else
				nTimes--;
		}
	}
	return Candidate;//Candidate一定是最后nTimes为1的数字;
}
扩展问题:随着Tango的发展,管理员发现,“超级水王”没有了。统计结果表明,有3个发帖很多的ID,他们的发帖数目都超过了帖子总数目N的1/4。你能从发帖ID列表中快速找出他们的ID吗?
  虽然题目变成了三个,但是其本质还是没有变,我们依然可以延续上面的思路来解决该问题。只不过现在又三个“水王”,依次用上面的方法,我们也会很快找到这三个,因为他们的发帖数都超过了1/4。
具体实现代码如下:

int candidate[3];
void Find(int* arr, int lenght,int *candidate)  
{  
    int nTimes[3];  
    nTimes[0]=nTimes[1]=nTimes[2]=0;  //次数初始化为0
    candidate[0]=candidate[1]=candidate[2]=0;  //代表三个水王; 
    for(int i = 0; i < length; i++)  
    {  
        if(arr[i]==candidate[0])  
        {  
             nTimes[0]++;  
        }  
        else if(arr[i]==candidate[1])  
        {  
             nTimes[1]++;  
        }  
        else if(arr[i]==candidate[2])  
        {  
             nTimes[2]++;  
        }  
        else if(nTimes[0]==0)  
        {  
             nTimes[0]=1;  
             candidate[0]=arr[i];  
        }  
        else if(nTimes[1]==0)  
        {  
             nTimes[1]=1;  
             candidate[1]=arr[i];  
        }  
        else if(nTimes[2]==0)  
        {  
             nTimes[2]=1;  
             candidate[2]=arr[i];  
        }  
        else  
        {  
             nTimes[0]--;  
             nTimes[1]--;  
             nTimes[2]--;  
         }  
    }  
    return;
}  
因为只需要找出“水王”,所以思想和上面一样。



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