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题目描述
数组中有一个数字出现的次数超过数组长度的一半,请找出这个数字。例如输入一个长度为9的数组{1,2,3,2,2,2,5,4,2}。由于数字2在数组中出现了5次,超过数组长度的一半,因此输出2。如果不存在则输出0。
示例
输入:
{1,2,2,2,2,3,4}
输出:
2
解题思路
多数投票问题,可以利用 Boyer-Moore Majority Vote Algorithm 来解决这个问题,使得时间复杂度为 O(N)。
摩尔投票算法是一种在一个元素序列中,查找出现次数最多的元素的算法; (详情查看 补充)
首先将数组中第一个数认为是出现最多的数 major=nums[0]
从第二个位置开始遍历数组,m
为统计出现的次数,将遍历到的元素与 major
比较,如果相等 m+1
,否则 m-1
, 判断如果 m==0
, 则之前出现的数中没有重复的数字,所以将 major
再指向当前元素, m
重置为1。遍历完成后,找到重复的数字 major
再次遍历数组,获得最多重复数字的次数,进行判断然后返回。
代码
public int MoreThanHalfNum_Solution(int [] nums) {
int major = nums[0];
for (int i = 1, m = 1; i < nums.length; i++) {
m = nums[i] == major ? m + 1 : m - 1;
if (m == 0) {
major = nums[i];
m = 1;
}
}
int m = 0;
for (int val : nums){
if (val == major){
m++;
}
}
return m > nums.length / 2 ? major : 0;
}
补充:
Boyer-Moore Majority Vote Algorithm
摩尔算法实现
- 定义两个变量:m存储当前变量到的元素,count为计数器,初始情况下,count=0;
- 依次遍历数组中的每个元素,当遍历到元素x时,
- 如果count == 0,那么m=x,然后将count=1;
- 如果count != 0,将m与x进行比较,如果相等,count++;如果不等,count—;
.处理完后,最后m存储的值就是这个序列中最多的元素;
public int majorityVote(int[] nums) {
int m = 0;
int count = 0;
for (int i : nums) {
if (count == 0) {
m = i;
count++;
} else if (i == m) {
count++;
} else {
count--;
}
}
return m;
}