Leetcode每日一练--47

3346. 执行操作后元素的最高频率 I

难度：中等

提示

给你一个整数数组 nums 和两个整数 k 和 numOperations 。

你必须对 nums 执行操作 numOperations 次。每次操作中，你可以：

选择一个下标 i ，它在之前的操作中没有被选择过。
将 nums[i] 增加范围 [-k, k] 中的一个整数。

在执行完所有操作以后，请你返回 nums 中出现 频率最高 元素的出现次数。

一个元素 x 的频率指的是它在数组中出现的次数。

示例 1：

**输入：**nums = $1,4,5$ , k = 1, numOperations = 2

**输出：**2

解释：

通过以下操作得到最高频率 2 ：

将 nums[1] 增加 0 ，nums 变为 [1, 4, 5] 。
将 nums[2] 增加 -1 ，nums 变为 [1, 4, 4] 。

示例 2：

**输入：**nums = $5,11,20,20$ , k = 5, numOperations = 1

**输出：**2

解释：

通过以下操作得到最高频率 2 ：

将 nums[1] 增加 0 。

提示：

1 <= nums.length <= 10^5
1 <= nums[i] <= 10^5
0 <= k <= 10^5
0 <= numOperations <= nums.length

代码

cpp 复制代码

#include <stdlib.h>
#include <string.h>

int compare(const void *a, const void *b) {
    return (*(int *)a - *(int *)b);
}

int lower_bound(int *arr, int size, int target) {
    int left = 0, right = size;
    while (left < right) {
        int mid = left + (right - left) / 2;
        if (arr[mid] < target) left = mid + 1;
        else right = mid;
    }
    return left;
}

int upper_bound(int *arr, int size, int target) {
    int left = 0, right = size;
    while (left < right) {
        int mid = left + (right - left) / 2;
        if (arr[mid] <= target) left = mid + 1;
        else right = mid;
    }
    return left;
}

int maxFrequency(int* nums, int numsSize, int k, int numOperations) {
    if (numsSize == 0) return 0;
    
    // 排序原始数组
    int *sorted = (int *)malloc(numsSize * sizeof(int));
    memcpy(sorted, nums, numsSize * sizeof(int));
    qsort(sorted, numsSize, sizeof(int), compare);
    
    // 统计原始频率 (值域: 1~100000)
    int *freq = (int *)calloc(100001, sizeof(int));
    for (int i = 0; i < numsSize; i++) {
        if (nums[i] >= 1 && nums[i] <= 100000) freq[nums[i]]++;
    }
    
    // 生成候选值 v = {x, x-k, x+k}
    int *candidates = (int *)malloc(3 * numsSize * sizeof(int));
    int idx = 0;
    for (int i = 0; i < numsSize; i++) {
        candidates[idx++] = nums[i];
        candidates[idx++] = nums[i] - k;
        candidates[idx++] = nums[i] + k;
    }
    
    // 排序并去重候选值
    int totalCandidates = idx;
    qsort(candidates, totalCandidates, sizeof(int), compare);
    int uniqueCandidates = 0;
    for (int i = 0; i < totalCandidates; i++) {
        if (i == 0 || candidates[i] != candidates[i - 1]) {
            candidates[uniqueCandidates++] = candidates[i];
        }
    }
    
    int best = 0;
    for (int i = 0; i < uniqueCandidates; i++) {
        int v = candidates[i];
        int low = v - k;
        int high = v + k;
        
        // 计算区间 [v-k, v+k] 内的元素数量
        int left_idx = lower_bound(sorted, numsSize, low);
        int right_idx = upper_bound(sorted, numsSize, high);
        int C_v = right_idx - left_idx;
        
        int candidate;
        if (v >= 1 && v <= 100000 && freq[v] > 0) {
            candidate = (C_v < freq[v] + numOperations) ? C_v : (freq[v] + numOperations);
        } else {
            candidate = (C_v < numOperations) ? C_v : numOperations;
        }
        
        if (candidate > best) best = candidate;
    }
    
    free(sorted);
    free(freq);
    free(candidates);
    return best;
}