LeetCode刷题实战169：多数元素-轻识

算法的重要性，我就不多说了吧，想去大厂，就必须要经过基础知识和业务逻辑面试+算法面试。所以，为了提高大家的算法能力，这个公众号后续每天带大家做一道算法题，题目就从LeetCode上面选！

今天和大家聊的问题叫做 多数元素 ，我们先来看题面：

https://leetcode-cn.com/problems/majority-element/

Given an array nums of size n, return the majority element.

The majority element is the element that appears more than ⌊n / 2⌋ times. You may assume that the majority element always exists in the array.

题意

给定一个大小为 n 的数组，找到其中的多数元素。多数元素是指在数组中出现次数大于 ⌊ n/2 ⌋ 的元素。

你可以假设数组是非空的，并且给定的数组总是存在多数元素。

样例

示例 1：

输入：[3,2,3]
输出：3

示例 2：

输入：[2,2,1,1,1,2,2]
输出：2

解题

https://benym.cn/2020/07/15/LeetCode-169-%E5%A4%9A%E6%95%B0%E5%85%83%E7%B4%A0/

方法1、哈希表：

利用一个哈希表计算频率，当元素的频率大于nums.length/2的时候就是要找的元素

class Solution {
    public int majorityElement(int[] nums) {
        int len = nums.length;
        int res = Integer.MIN_VALUE;
        Map map = new HashMap<>();
        for(int num:nums){
            map.put(num,map.getOrDefault(num,0)+1);
        }
        for(Map.Entry entry: map.entrySet()){
            if(entry.getValue()>len/2){
                res = entry.getKey();
            }
        }
        return res;
    }
}

方法2、排序：

由于多数元素在数组中出现的次数大于n/2，于是可以将数组排序，对应nums.length/2的位置就是这个多数元素

class Solution {
    public int majorityElement(int[] nums) {
        Arrays.sort(nums);
        return nums[nums.length/2];
    }
}

方法3、摩尔计数法：

候选人(cand_num)初始化为nums[0]，票数count初始化为1。
当遇到与cand_num相同的数，则票数count = count + 1，否则票数count = count - 1。
当票数count为0时，更换候选人，并将票数count重置为1。
遍历完数组后，cand_num即为最终答案。

为何这行得通呢？
投票法是遇到相同的则票数 + 1，遇到不同的则票数 - 1。
且“多数元素”的个数> ⌊ n/2 ⌋，其余元素的个数总和<= ⌊ n/2 ⌋。
因此“多数元素”的个数 - 其余元素的个数总和的结果肯定 >= 1。
这就相当于每个“多数元素”和其他元素两两相互抵消，抵消到最后肯定还剩余至少1个“多数元素”。

无论数组是1 2 1 2 1，亦或是1 2 2 1 1，总能得到正确的候选人。

class Solution {
    public int majorityElement(int[] nums) {
        int cand_num = nums[0], count = 1;
        for (int i = 1; i < nums.length; ++i) {
            if (cand_num == nums[i])
                ++count;
            else if (--count == 0) {
                cand_num = nums[i];
                count = 1;
            }
        }
        return cand_num;
    }
}