题目解析:寻找整型数组占比超过一半的数

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题目解析:寻找整型数组占比超过一半的数”

思路与图解

在数组中寻找出现次数超过一半的元素,这个问题可以通过 Boyer-Moore 投票算法来解决。算法的核心思想是,如果存在一个元素出现次数超过一半,那么它将比其他所有元素的总和还要多。因此,我们可以通过模拟投票的过程来找到这个元素。

  1. 初始化:设置一个候选元素 candidate 和计数器 count
  2. 第一轮遍历:遍历数组,如果 count 为 0,则将当前元素设为 candidate,并将 count 设为 1。如果当前元素与 candidate 相同,则 count 加 1;如果不同,则 count 减 1。
  3. 第二轮遍历:再次遍历数组,统计 candidate 出现的次数。
  4. 验证:如果 candidate 的出现次数超过数组长度的一半,则返回 candidate;否则返回 0。

图解如下:

初始状态: candidate = 0, count = 0
数组: [1, 3, 8, 2, 3, 1, 3, 3, 3]

第一轮遍历:
1. 1 (candidate = 1, count = 1)
2. 3 (count = 0)
3. 8 (count = -1)
4. 2 (count = -2)
5. 3 (candidate = 3, count = 1)
6. 1 (count = 0)
7. 3 (candidate = 3, count = 1)
8. 3 (count = 2)
9. 3 (count = 3)

第二轮遍历:
1. 3 (count = 1)
2. 3 (count = 2)
3. 3 (count = 3)
4. 3 (count = 4)

验证: count > array.length / 2 ? 返回 3 : 返回 0

代码详解

代码中,我们首先定义了一个 solution 方法,它接受一个整型数组作为参数,并返回一个整型值。在这个方法中,我们使用两个变量 candidatecount 来存储候选元素和它的计数。通过两轮遍历,我们找到了候选元素,并验证了它是否是多数元素。

知识总结

这个算法的关键知识点是 Boyer-Moore 投票算法,它是一种高效的寻找多数元素的方法,时间复杂度为 O(n),空间复杂度为 O(1)。这个算法的优势在于它不需要额外的存储空间,只需要常数级别的空间。

对于入门同学来说,理解这个算法的关键在于理解“投票”的过程。可以将这个算法看作是一个动态的计数过程,其中 count 的增减模拟了投票的过程。

学习计划

为了高效学习算法,建议制定一个刷题计划,比如每天解决一到两个算法问题。同时,利用在线编程平台如 LeetCode 或 HackerRank 进行练习。对于错题,应该记录下来,并分析错误的原因,针对性地复习相关的知识点。

工具运用

结合 AI 刷题功能,可以更快地找到解题思路。例如,当遇到难题时,可以向 AI 请求帮助,获取解题思路和代码示例。同时,可以将 AI 提供的代码与自己的代码进行比较,找出差异和改进的地方。此外,还可以利用 AI 进行代码审查,提高代码质量。

总的来说,通过结合 AI 刷题功能和其他学习资源,可以更高效地学习和掌握算法知识。同时,通过制定合理的学习计划和利用错题进行针对性学习,可以更快地提高自己的编程能力。