前k个高频元素_优先队列_java

前k个高频元素

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问题描述

给你一个整数数组 nums 和一个整数 k ，请你返回其中出现频率前 k 高的元素。你可以按 任意顺序 返回答案。

提示：

1 <= nums.length <= 10^5

k 的取值范围是 1, 数组中不相同的元素的个数

题目数据保证答案唯一，换句话说，数组中前 k 个高频元素的集合是唯一的

示例

示例 1:

输入: nums = 1,1,1,2,2,3, k = 2

输出: 1,2

示例 2:

输入: nums = 1, k = 1

输出: 1

解题思路

1. 用map记录数组中元素出现的频率

   2. 将map中元素都存入PriorityQueue,优先队列会维护队列内元素以大根堆（或小根堆）的形式排序
   3. 从优先队列中取k个元素的key，即为数组的前K个高频元素

代码实现

class Solution {
   public int[] topKFrequent(int[] nums, int k) {

       Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>();

       //用map记录数组中元素出现的频率
       for (Integer num : nums) {
           map.put(num, map.getOrDefault(num,0)+1);
       }

       //创建一个以大根堆形式存储队内元素的优先队列
       PriorityQueue<int[]> pq = new PriorityQueue<>((pair1, pair2) -> pair2[1] - pair1[1]);

       //map中元素以数组形式存入PriorityQueue
       for (Map.Entry entry : map.entrySet()) {
           //注意：此处需要进行强制类型转换，因为entry.getKey()与entry.getValue()的返回类型是Object!!!
           pq.add(new int[]{(Integer)entry.getKey(),(Integer)entry.getValue()});
       }

       //从优先级队列中取k个元素的key,并加入结果集中
       int[] res = new int[k];
       for (int i = 0;  i < k; i++) {
           res[i] = pq.poll()[0];
       }

       return res;


   }
}

复杂度

时间复杂度：

PriorityQueue类的add方法的时间复杂度为O(logn), 调用了n次所以时间复杂度为O(nlogn)

空间复杂度：

度：

PriorityQueue类的add方法的时间复杂度为O(logn), 调用了n次所以时间复杂度为O(nlogn)

空间复杂度：

O(n)