【leetcode】169. 多數元素( Majority Element )

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題目描述

【leetcode】169. 多數元素( Majority Element )
給定一個大小爲 n 的數組，找到其中的多數元素。多數元素是指在數組中出現次數大於 ⌊ n/2 ⌋ 的元素。

你可以假設數組是非空的，並且給定的數組總是存在多數元素。

第一次解答

思路：
首先排序，然後從左到右便利數組，
找出出現超過 n/2 次的

test case:
[3,2,3]
[2,2,1,1,1,2,2]

#include <algorithm>
class Solution {
public:
    int majorityElement(vector<int>& nums) {
        if(nums.size() == 1){
            return nums[0];
        }
        vector<int>& nums_temp = nums;// 拷貝變量，不改變輸入
        sort(nums_temp.begin(), nums_temp.end());
        int count = 1;
        int half_count = nums_temp.size() / 2;
        for(int i=1; i<nums_temp.size(); ++i){
            if(nums_temp[i] == nums_temp[i-1]){
                ++count;
            }
            else{
                count = 1;
            }
            if(count > half_count){
                return nums_temp[i];
            }
        }
        return nums[0];
    }
};

結果：

第二次解答

看了題解，若採用排序法，根據元素個數爲奇數個和偶數個，以及Majority Element爲大值還是小值，可分爲下列四種情況：
[1,1,1,2]
[1,2,2,2]
[1,1,1,2,2]
[1,1,2,2,2]
標紅的爲下標n/2的元素，由此看來，排序後中間的那個元素(下標爲n/2)總是Majority Element。改進解法1如下：

#include <algorithm>
class Solution {
public:
    int majorityElement(vector<int>& nums) {
        vector<int>& nums_temp = nums;// 拷貝變量，不改變輸入
        sort(nums_temp.begin(), nums_temp.end());
        
        return nums[nums.size()/2];
    }
};

結果：

第三次解答

看了題解，採用boyer-moor投票算法。記錄一個count結果，遇到衆數則count+1，非衆數則count-1，那麼最終結果肯定大於0。所以任選第一元素假定爲衆數，若count0，則衆數在剩下的元素中。若遍歷完數組後仍然count0，則數組不存在衆數。

class Solution {
public:
    int majorityElement(vector<int>& nums) {
        int majority_element = nums[0];
        int count = 1;
        for(int i=1; i< nums.size(); ++i){
            if(0 == count){
                ++count;
                majority_element = nums[i];
            }
            else if(majority_element == nums[i]){
                ++count;
            }
            else{
                --count;
            }
        }
        // 如果count爲0，則該數組不存在衆數
        // if(0 == count){
        //     //error
        // }
        return majority_element;
    }
};

結果：

相關/參考鏈接

官方題解