题源:
已知一个整数序列A=(ao,a1,…,an-1),其中0≤ai<n(0≤i<n)。若存在ap1=ap2=…=apm=x且m>n/2(0≤Pk<n,1≤k≤m),则称x为A的主元素。例如A=(0,5,5,3,5,7,5,5),则5为主元素;又如 A=(0,5,5,3,5,1,5,7),则 A 中没有主元素。假设 A中的n个元素 保存在一个一维数组中,请设计一个尽可能高效的算法,找出 A的主元素。若存在主元素,则 输出该元素;否则输出-1。要求:
(1)给出算法的基本设计思想。·
利用Hash表,先遍历数组,把数组的值放在哈希表中,若重复就把哈希表中的value的值加一,最后遍历哈希表中的值,与数组长度进行对比
(2)根据设计思想,采用C、C++或Java 语言描述算法,关键之处给出注释。·
class Main {
public static void main(String[] args) {
//测试数组
int[] arr1 = {0,6,6,3,6,7,6,6};
int[] arr2 = {0,5,5,3,9,1,5,5};
System.out.println( f(arr1));
System.out.println(f(arr2));
}
static int f(int[] arr){
//建立哈希表
Map<Integer,Integer> map = new HashMap<>();
//利用循环把数组值填入哈希表
for (int i = 0;i < arr.length;i++){
if (!map.containsKey(arr[i])){
map.put(arr[i],1 );
}else {
map.put(arr[i],map.get(arr[i])+1);
}
}
//遍历哈希表中的key集合,若遍历value集,虽然可以直接找到是否有主元素存在,但是无法从value值查找到key值,所以直接遍历key集合
for (int ans:map.keySet()){
//依题意,若该数出现次数大于数组长度的一半,就返回
if (map.get(ans) > arr.length/2)return ans;
}
//若没有元素出现次数大于数组长度的一半,则返回-1
return -1;
}
}
输出结果:
(3)说明你所设计算法的时间复杂度和空间复杂度。·
时间复杂度:
遍历数组为O(n)
哈希表查找的时间为O(1)
遍历哈希表时间复杂度:O(n);
空间复杂度
利用哈希表存储O(n);