问题描述
给你一个整数数组 nums 和一个整数 k，请你用一个字符串返回其中出现频率前 k 高的元素。请按升序排列。
你所设计算法的时间复杂度必须优于 O(nlogn)，其中 n 是数组大小。
输入
- nums: 一个正整数数组
- k: 一个整数
返回
返回一个包含 k 个元素的字符串，数字元素之间用逗号分隔。数字元素按升序排列，表示出现频率最高的 k 个元素。
参数限制
- 1 <= nums[i] <= 10^4
- 1 <= nums.length <= 10^5
- k 的取值范围是 [1, 数组中不相同的元素的个数]
- 题目数据保证答案唯一，换句话说，数组中前 k 个高频元素的集合是唯一的
测试样例
样例1：
输入：
nums = [1, 1, 1, 2, 2, 3], k = 2
输出："1,2"
元素 1 出现了 3 次，元素 2 出现了 2 次，元素 3 出现了 1 次。因此前两个高频元素是 1 和 2。
样例2：
输入：
nums = [1], k = 1
输出："1"
样例3：
输入：
nums = [4, 4, 4, 2, 2, 2, 3, 3, 1], k = 2
输出："2,4"元素 4 出现了 3 次，元素 2 出现了 3 次，元素 3 出现了 2 次，元素 1 出现了 1 次。因此前两个高频元素是 2 和 4。
解题思路
题目思路比较简单，可以分为以下两步
- 统计频率：首先遍历数组，使用哈希表（或字典）记录每个元素出现的次数。
- 排序：利用排序算法对出现次数进行排序，同时保持元素与其出现次数之间的对应关系。
题目中要求算法的时间复杂度优于 O(nlogn)，因此在此题中排序算法的选择和实现至关重要，在python语言中，我们可以直接使用sort()函数方便的实现排序，而在Go语言中，在不借助第三方库的基础上，需要我们自己实现排序算法。
此题中可以选择的满足题目要求的排序算法有归并排序、希尔排序、堆排序、快速排序等，在本文中，实现了使用Go语言写的快速排序算法供大家参考。
快速排序也是基于分治法的思想，通过一个基准值将数组分为两部分，左边的部分都比基准值小，右边的部分都比基准值大，然后递归地对这两部分进行排序。
代码实现
题目求解函数
func solution(nums []int, k int) string {
// 初始化结果字符串切片
result := []string{}
// 使用 map 统计每个元素出现的次数
mp := make(map[int]int)
for _, value := range nums {
mp[value] += 1
}
// 将 map 中的键和值分别存储到两个切片中
keys := []int{}
values := []int{}
for key, value := range mp {
keys = append(keys, key)
values = append(values, value)
}
// 创建一个索引切片，用于保持元素与出现次数的关联
index := make([]int, len(keys))
for i := 0; i < len(index); i++ {
index[i] = i
}
// 对索引进行快速排序，间接地对出现次数进行了排序
QuickSort(index, values, 0, len(values)-1)
// 选取前 k 个元素并添加到结果切片中
for i := 0; i < k; i++ {
result = append(result, strconv.Itoa(keys[index[i]]))
}
// 将结果切片转换为由逗号分隔的字符串
return strings.Join(result, ",")
}
快速排序算法实现
此快排函数实现了在对 nums 数组进行排序的时候，同时将其的索引 index 进行关联。
func QuickSort(index []int, nums []int, start int, end int) {
if start < end {
base := nums[start]
left := start
right := end
for left < right {
for left < right && nums[right] <= base {
right--
}
nums[left] = nums[right]
index[left] = index[right]
for left < right && nums[left] > base {
left++
}
nums[right] = nums[left]
index[right] = index[left]
}
nums[left] = base
index[left] = start
// 递归调用，对左右两部分进行排序
QuickSort(index, nums, start, left-1)
QuickSort(index, nums, left+1, end)
}
}
