面试算法60：出现频率最高的k个数字

题目

请找出数组中出现频率最高的k个数字。例如，当k等于2时，输入数组 $1，2，2，1，3，1$ ，由于数字1出现了3次，数字2出现了2次，数字3出现了1次，因此出现频率最高的2个数字是1和2。

分析

如果在面试过程中遇到这个题目，首先要想到的是解决这个题目需要用到哈希表。这个题目的输入是一个数组，哈希表可以用来统计数组中数字出现的频率，哈希表的键是数组中出现的数字，而值是数字出现的频率。

接下来找出出现频率最高的k个数字。可以用一个最小堆存储频率最高的k个数字，堆中的每个元素是数组中的数字及其在数组中出现的次数。由于比较的是数字的频率，因此设置最小堆比较元素的规则，以便让频率最低的数字位于堆的顶部。

解

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public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int[] nums = {1, 2, 2, 1, 3, 1};
        List<Integer> result = topKFrequent(nums, 2);
        System.out.println(result);
    }

    public static List<Integer> topKFrequent(int[] nums, int k) {
        Map<Integer, Integer> numToCount = new HashMap<>();
        for (int num : nums) {
            numToCount.put(num, numToCount.getOrDefault(num, 0) + 1);
        }

        Queue<Map.Entry<Integer, Integer>> minHeap = new PriorityQueue<>(
            (e1, e2) -> e1.getValue() - e2.getValue()
        );
        for (Map.Entry<Integer, Integer> entry : numToCount.entrySet()) {
            if (minHeap.size() < k) {
                minHeap.offer(entry);
            }
            else {
                if (entry.getValue() > minHeap.peek().getValue()) {
                    minHeap.poll();
                    minHeap.offer(entry);
                }
            }
        }

        List<Integer> result = new LinkedList<>();
        for (Map.Entry<Integer, Integer> entry : minHeap) {
            result.add(entry.getKey());
        }

        return result;
    }
}