算法通关村——第三关|黄金挑战

发布时间:2024年01月18日

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1. 数组中出现次数超过一半的数字

1.1?解法一:排序

1.2 解法二:Hash

2. 数组中只出现一次的数字

2.1 解法一:Set集合

2.2 解法二:位运算

3. 颜色分类问题

3.1 解法一:移位

3.2 解法二:三指针


1. 数组中出现次数超过一半的数字

数组中有一个数字出现的次数超过了数组长度的一半,请找到这个数字。

例如:输入数组{1,2,3,2,2,2,5,4,2},由于数字2在数组中出现了5次,超过了数组长度的一半,输出2,如果不存在则输出0。

1.1?解法一:排序

先对数组进行排序,在一个有序数组中次数超过一般的就是中位数,可以再次遍历数组确认这个数字出现的次数是否超过一半。

1.2 解法二:Hash

首先HashMap中key就是数组中的元素,value是元素出现的次数,遍历数组统计所有元素出现的次数。最后再遍历Hash,超导次数超过一半的数字。

public static int moreThanHalfNum_My(int[] array) {
        if (array == null){
            return 0;
        }
        Map<Integer,Integer> res=new HashMap<>();
        int length=array.length;
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
                /*Map.getOrDefault(Object key, V defaultValue);
                    如果在Map中存在key,则返回key所对应的的value。
                    如果在Map中不存在key,则返回默认值。*/
            res.put(array[i],res.getOrDefault(array[i],0)+1);
            if (res.get(array[i]) > length/2){
                return array[i];
            }
        }
        return 0;
    }

2. 数组中只出现一次的数字

力扣(LeetCode)136.只出现一次的数字

给你一个?非空?整数数组?nums?,除了某个元素只出现一次以外,其余每个元素均出现两次。找出那个只出现了一次的元素。

你必须设计并实现线性时间复杂度的算法来解决此问题,且该算法只使用常量额外空间。

示例 :

输入:nums = [2,2,1]
输出:1

2.1 解法一:Set集合

可以利用Set集合不存重复值的特性,当存入相同的元素时,不再进行添加,同时将已存在的那个元素一起删除,最后只留下那个只出现了一次的数字。

public static int singleNumber(int[] nums) {
        Set<Integer> set=new HashSet<>();
        for (int i : nums) {
            if (!set.add(i)){
                set.remove(i);
            }
        }
        if (set.size()==0){
            return 0;
        }
        return set.toArray(new Integer[set.size()])[0];
    }

2.2 解法二:位运算

利用异或的规则,如0^0=0; 0^1=1; 1^1=0;?

0与其他数字数字异或结果还是那个数字,要操作的数字中除了某个数字只出现了一次之外,其他数字都出现了两次,所以可以定义一个变量初始为0,用这个数字与数组中的每个数字做异或运算,并将这个变量值更新为那个运算结果,直到数组遍历完成,最后得到的值就是数组中只出现了一次的数字。

public static int singleNumber_2(int[] nums) {
        int flag=0;
        for (int i : nums) {
            flag^=i;
        }
        return flag;
    }

3. 颜色分类问题

力扣(LeetCode)75.颜色分类

给定一个包含红色、白色和蓝色、共?n?个元素的数组?nums?,原地对它们进行排序,使得相同颜色的元素相邻,并按照红色、白色、蓝色顺序排列。

我们使用整数?0、?1?和?2?分别表示红色、白色和蓝色。

必须在不使用库内置的 sort 函数的情况下解决这个问题。

示例 :

输入:nums = [2,0,2,1,1,0]
输出:[0,0,1,1,2,2]

3.1 解法一:移位

利用两次遍历将所以的0移到左边,第二次将所有的2移到右边即可

public static void sortColors(int[] nums) {
        int n = nums.length;
        int left = 0;
        //将所有的0交换到数组的最前面
        for (int right = 0; right < n; right++) {
            if (nums[right] == 0) {
                int temp = nums[right];
                nums[right] = nums[left];
                nums[left] = temp;
                left++;
            }
        }
        //将所有的1交换到2的前面
        for (int right = left; right < n; ++right) {
            if (nums[right] == 1) {
                int temp = nums[right];
                nums[right] = nums[left];
                nums[left] = temp;
                ++left;
            }
        }
    }

3.2 解法二:三指针

利用左右双指针和当前元素的指针,将当前元素和左右两边的元素调换位置,也只需要考虑0和2的情况,当当前元素为0时,将当前指针指向的元素和左边元素互换位置,同时两个指针都加一向右移;当当前元素为2时,将当前指针指向的元素和右边元素互换位置,此时因为不知到右边元素是0还是1,所以只需要将右边的指针减一向左移即可。

public static void sortColors_My(int[] nums) {
        int left=0;
        int right=nums.length-1;
        int index=0;
        while (index<=right){
            if (nums[index]==0){
                swap(nums,left++,index++);
            }else if (nums[index]==2) {
                swap(nums,right--,index);
            }else index++;
        }
    }
public static void swap(int[] nums,int m,int n){
        int temp=nums[m];
        nums[m]=nums[n];
        nums[n]=temp;
    }

文章来源:https://blog.csdn.net/m0_63690778/article/details/135640367
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