面试经典算法系列之数组/字符串2 -- 多数元素

面试经典算法题34-多数元素

LeetCode.169
阿Q技术站

问题描述

给定一个大小为 n 的数组 nums ，返回其中的多数元素。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。

示例 1：

输入：nums = [3,2,3]
输出：3

示例 2：

输入：nums = [2,2,1,1,1,2,2]
输出：2

思路

初始化候选多数元素 candidate 和其出现次数 count。
遍历数组，对于每个元素：
- 如果 count 为0，则将当前元素设为候选多数元素，并将 count 设为1。
- 否则，如果当前元素等于候选多数元素，则将 count 加1，否则将 count 减1。
返回候选多数元素 candidate。

图解

参考代码

C++

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

class Solution {
public:
    int majorityElement(vector<int>& nums) {
        int candidate = nums[0]; // 初始化候选多数元素为数组第一个元素
        int count = 1; // 初始化候选多数元素的出现次数为1

        // 遍历数组
        for (int i = 1; i < nums.size(); ++i) {
            if (count == 0) {
                candidate = nums[i]; // 更新候选多数元素
                count = 1; // 重置出现次数为1
            } else if (nums[i] == candidate) {
                count++; // 候选多数元素出现，增加出现次数
            } else {
                count--; // 候选多数元素未出现，减少出现次数
            }
        }

        return candidate; // 返回候选多数元素
    }
};

int main() {
    vector<int> nums = {3, 2, 3}; // 输入数组
    Solution solution;
    int result = solution.majorityElement(nums); // 查找多数元素
    cout << "多数元素：" << result << endl; // 输出结果

    return 0;
}

Java

import java.util.*;

class Solution {
    public int majorityElement(int[] nums) {
        int candidate = nums[0]; // 初始化候选多数元素为数组第一个元素
        int count = 1; // 初始化候选多数元素的出现次数为1

        // 遍历数组
        for (int i = 1; i < nums.length; ++i) {
            if (count == 0) {
                candidate = nums[i]; // 更新候选多数元素
                count = 1; // 重置出现次数为1
            } else if (nums[i] == candidate) {
                count++; // 候选多数元素出现，增加出现次数
            } else {
                count--; // 候选多数元素未出现，减少出现次数
            }
        }

        return candidate; // 返回候选多数元素
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] nums = {3, 2, 3}; // 输入数组
        Solution solution = new Solution();
        int result = solution.majorityElement(nums); // 查找多数元素
        System.out.println("多数元素：" + result); // 输出结果
    }
}

Python

from typing import List

class Solution:
    def majorityElement(self, nums: List[int]) -> int:
        candidate = nums[0] # 初始化候选多数元素为数组第一个元素
        count = 1 # 初始化候选多数元素的出现次数为1

        # 遍历数组
        for i in range(1, len(nums)):
            if count == 0:
                candidate = nums[i] # 更新候选多数元素
                count = 1 # 重置出现次数为1
            elif nums[i] == candidate:
                count += 1 # 候选多数元素出现，增加出现次数
            else:
                count -= 1 # 候选多数元素未出现，减少出现次数

        return candidate # 返回候选多数元素

# 测试
nums = [3, 2, 3] # 输入数组
solution = Solution()
result = solution.majorityElement(nums) # 查找多数元素
print("多数元素:", result) # 输出结果