Andy Back-end Dev Engineer

剑指offer-数组中出现次数超过一半的数字

2018-07-13

题目描述 数组中有一个数字出现的次数超过数组长度的一半,请找出这个数字。例如输入一个长度为9的数组{1,2,3,2,2,2,5,4,2}。由于数字2在数组中出现了5次,超过数组长度的一半,因此输出2。如果不存在则输出0。

解体思路1 双重循环

遍历所有情况 O(n^2)

代码实现:

public class Solution {
    public int MoreThanHalfNum_Solution(int [] array) {
        if(array == null || array.length == 0) 
            return 0;
        boolean flag = false;
        int result = 0;
        for(int i=0; i< array.length; i++) {
            int temp = array[i];
            int count = 0;
            for(int j=0; j<array.length; j++) {
                if(array[j] == temp)
                    count++;
                
                if(count*2 > array.length) {
                    flag = true;
                    result = array[i];
                }    
            }
            if(flag)
                break;
        }
        
        return flag ? result : 0;
    }
}

解体思路2

多数投票问题,可以利用 Boyer-Moore Majority Vote Algorithm来解决这个问题,使得时间复杂度为 O(N)。

使用 cnt 来统计一个元素出现的次数,当遍历到的元素和统计元素不相等时,令 cnt–。如果前面查找了 i 个元素,且 cnt == 0 ,说明前 i 个元素没有 majority,或者有 majority,但是出现的次数少于 i / 2 ,因为如果多于 i / 2 的话 cnt 就一定不会为 0 。此时剩下的 n - i 个元素中,majority 的数目依然多于 (n - i) / 2,因此继续查找就能找出 majority。

这里引用知乎的回答方便理解

代码实现:

public class Solution {
    public int MoreThanHalfNum_Solution(int [] array) {
        int majority = array[0];
        for(int i=1, cnt = 1; i<array.length; i++) {
            cnt = array[i] == majority ? cnt + 1 : cnt - 1;
            if( cnt == 0 ) {
                majority = array[i];
                cnt = 1;
            }
        }
        int cnt = 0;
        for(int val : array) {
            if(val == majority)
                cnt++;
        }
        
        return cnt > array.length/2 ? majority : 0;
    }
}

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