java_top_k_frequent_elements
Given an integer array nums and an integer k, return thek most frequent elements. You may return the answer in any order.
Examples
Example 1:
Input: nums = [1,1,1,2,2,3], k = 2
Output: [1,2]
Example 2:
Input: nums = [1], k = 1
Output: [1]
Constraints:
1 <= nums.length <= 105kis in the range[1, the number of unique elements in the array].- It is guaranteed that the answer is unique.
Follow up: Your algorithm's time complexity must be better than O(n log n), where n is the array's size.
解析
題目給了一個整數陣列 nums 還有一個正整數 k
要求寫一個演算法來找出前 k 個最常出現的整數
直覺的作法是用一個 HashMap 來紀錄每個元素出現的次數
然後對這個 HashMap 的 key 做 sort 但這樣做會是 O(nlogn)
要比 O(nlogn) 還要優化
這邊可以透過 Bucket Sort 的方式來做處理
概念是把所有元素依照值做分類到不同的 bucket
因為這邊 每個元素最多出現 nums 陣列長度 n
所以剛好會是 bucket n 到 0
如下圖
因為最多 n 個
所以只到找 n 次 就可以
時間複雜度 O(n)
程式碼
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;
public class Solution {
public int[] topKFrequent(int[] nums, int k) {
HashMap<Integer, Integer> freq = new HashMap<>();
HashMap<Integer, List<Integer>> bucket = new HashMap<>();
int nLen = nums.length;
int count = 0;
int[] result = new int[k];
for (int num : nums) {
if (!freq.containsKey(num)) {
freq.put(num, 0);
}
freq.put(num, freq.get(num)+1);
}
for (Map.Entry<Integer, Integer> entry : freq.entrySet()) {
if (!bucket.containsKey(entry.getValue())) {
bucket.put(entry.getValue(), new ArrayList<>());
}
bucket.get(entry.getValue()).add(entry.getKey());
}
for (int i = nLen; i >=0; i--) {
if (bucket.containsKey(i)) {
List<Integer> list = bucket.get(i);
for (Integer integer : list) {
result[count] = integer;
count++;
if (count == k) {
return result;
}
}
}
}
return result;
}
}困難點
- 需要透過 Bucket Sort 來做優化
Solve Point
- 建立 HashMap 紀錄 freq
- 建立 bucket 來做 bucketSort