LeetCode 347. 前 k 个高频元素：熟悉 STL 容器用法｜刷题打卡LeetCode 347. 前 k 个高

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一、题目描述：

二、思路分析：

这道题的题面非常简单，考察的主要是数据结构的使用，我就不做过多的分析了，如果熟悉 STL 中哈希表和优先队列的用法，这道题想必没什么问题。

要找到”前 K 个高频元素“，我们首先就需要统计每个数字出现的次数，这个过程使用哈希表是不二选择，当然你也可以通过离散化来处理，不过对这道题来说离散化不是必要的。这里有一个 trick 可以注意一下，在 C++ 中 map 和 unordered_map 所存元素的初始值是 0，所以可以直接对表中不存在的元素进行自增操作。
统计好元素出现的次数后下一步就是排序，这里我们选用了优先队列来实现，STL 的优先队列默认是最大堆刚好满足题目的要求，而且我们也不必定义专门的比较函数，可以直接使用内置的 pair 作为优先队列存储的元素类型，因为 pair 默认的比较函数会先比较 first 的值再比较 second 的值，就像字符串的比较大小一样，如果有题目要存储的元素类型包含的值不止两个，我们还可以使用 vector 替代。
其实这道题使用快速排序的思想是更好的选择，在每次划分数组的时候根据所选元素最后所处位置和 $K$ 进行比较而选择左边或右边继续递归，最终只保证前 $K$ 个元素是数组中最小的而不是完全有序。这种做法的平均时间复杂度是 $O(n)$ ，但在最坏情况会退化到 $O(n^2)$ ，所以在这道题里使用优先队列 $O(nlog(n))$ 这种偷懒的做法也不是不行。

三、AC 代码：

class Solution {
public:
    vector<int> topKFrequent(vector<int>& nums, int k) {
        // 使用哈希表记录统计每种数出现的次数
        unordered_map<int, int> mp;
        for (int num : nums) {
            ++mp[num];
        }

        // 每个 pair 的 first 存放的是数出现的次数，second 则是数的值
        priority_queue<pair<int, int>> pq;
        for (auto &[val, cnt] : mp) {
            pq.emplace(cnt, val);
        }

        vector<int> ans;
        for (int i = 0; i < k; ++i) {
            ans.push_back(pq.top().second);
            pq.pop();
        }
        return ans;
    }
};

四、总结：

这道题解法可以说十分朴素了，但就像我之前提到的，这道题主要考察的是数据结构的使用，俗话说得好：“没有脱离数据结构的算法”。大家在学习算法的时候也不要忽视基本数据结构的使用，它们是一切算法的基础。这道题用 STL 来写有点像耍赖，觉得过于简单的话你也可以用快排思想来写，但那就是另一个故事了。