【LeetCode】169. 多數元素

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169. 多數元素

題目描述：

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。

示例：

示例 1：

輸出：[3,2,3]
輸出：3

示例 2：

輸入：[2,2,1,1,1,2,2]
輸出：2

思路：

方法一：排序

如果數組中有一個數字出現的次數大於 n / 2，那麼將數組排序之後，位於數組中間的數字一定就是那個出現次數超過一半的數字。

class Solution {
    public int majorityElement(int[] nums) {
        Arrays.sort(nums);
        return nums[nums.length/2];
    }
}

方法二：棧

數組中一個數字出現的次數大於一半，也就是說，它出現的次數比其他所有數字出現的次數和還要多。那麼我們可以用棧來記錄。分 3 種情況：

1. 棧爲空，入棧；
2. 棧頂元素等於當前元素，入棧；
3. 否則，出棧。

最後棧頂元素即是所求。

class Solution {
    public int majorityElement(int[] nums) {
        Stack<Integer> stack = new Stack<>();
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            if (stack.empty()) {
                stack.push(nums[i]);
            } else if (stack.peek() == nums[i]) {
                stack.push(nums[i]);
            } else {
                stack.pop();
            }
        }
        return stack.peek();
    }
}

方法三：方法二的優化

方法二中用棧的目的就是爲了記錄，其實並不需要真的構造一個棧，只需要一個“虛擬”的棧就可以達到目的。

可以設置一個變量 cand 表示當前棧中的元素，用另一個變量 count 表示當前棧中元素的個數，其實就是 cand 的個數。3 種情況同上：

1. 棧空，入棧。修改 cand，count++；
2. 棧頂元素等於當前元素，入棧。不用修改 cand，count++；
3. 否則，出棧。count--。

最後 cand 即是所求。

class Solution {
    public int majorityElement(int[] nums) {
        int cand = nums[0], conut = 0;
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            if (conut == 0) {
                cand = nums[i];
                conut ++;
            } else if (cand == nums[i]) {
                conut ++;
            } else {
                conut --;
            }
        }
        return cand;
    }
}