895.最大频率栈
【LetMeFly】895.最大频率栈
力扣题目链接:https://leetcode.cn/problems/maximum-frequency-stack/
设计一个类似堆栈的数据结构,将元素推入堆栈,并从堆栈中弹出出现频率最高的元素。
实现 FreqStack
类:
FreqStack()
构造一个空的堆栈。void push(int val)
将一个整数val
压入栈顶。int pop()
删除并返回堆栈中出现频率最高的元素。- 如果出现频率最高的元素不只一个,则移除并返回最接近栈顶的元素。
示例 1:
输入: ["FreqStack","push","push","push","push","push","push","pop","pop","pop","pop"], [[],[5],[7],[5],[7],[4],[5],[],[],[],[]] 输出:[null,null,null,null,null,null,null,5,7,5,4] 解释: FreqStack = new FreqStack(); freqStack.push (5);//堆栈为 [5] freqStack.push (7);//堆栈是 [5,7] freqStack.push (5);//堆栈是 [5,7,5] freqStack.push (7);//堆栈是 [5,7,5,7] freqStack.push (4);//堆栈是 [5,7,5,7,4] freqStack.push (5);//堆栈是 [5,7,5,7,4,5] freqStack.pop ();//返回 5 ,因为 5 出现频率最高。堆栈变成 [5,7,5,7,4]。 freqStack.pop ();//返回 7 ,因为 5 和 7 出现频率最高,但7最接近顶部。堆栈变成 [5,7,5,4]。 freqStack.pop ();//返回 5 ,因为 5 出现频率最高。堆栈变成 [5,7,4]。 freqStack.pop ();//返回 4 ,因为 4, 5 和 7 出现频率最高,但 4 是最接近顶部的。堆栈变成 [5,7]。
提示:
0 <= val <= 109
push
和pop
的操作数不大于2 * 104
。- 输入保证在调用
pop
之前堆栈中至少有一个元素。
方法一:哈希表设计
其实主要也就是两个数据结构,一个是int
转int
的哈希表,一个是int
转stack<int>
的哈希表
unordered_map<int, int> value2times
记录一个数值出现的次数。假如value2times[1] = 5
,那么就说明栈中有5
个1
stack > times2values```记录某个频率的数。假如```times2values[3] 1
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最后,我们再使用一个整数类型的数据```maxTimes```来记录整个栈中的“最大频率”
**当元素入栈时:**
假设入栈了元素```val```,那么```val```在栈中出现的次数增加(```value2times[val]++```)
出现次数增加后,这个元素出现了```value2times[val]```次(记为```thisTimes```)
那么我们同时就需要将这个元素插入```times2values[thisTimes]```这个栈中
最后,更新整个栈中的最大频率```maxTimes```即可
**当元素出栈时:**
通过```maxTimes```我们可以得到栈中元素的“最大出现次数”
因此,```value2times[maxTimes]```栈的栈顶元素记为要找的元素。(记为```value```)
将这个元素弹出栈,并将这个元素在栈中的出现次数减一。
如果出栈后```maxTimes```对应的栈空了,那么就将```maxTimes```减1
+ 时间复杂度$O(1)$,单次入栈和出栈的时间复杂度都是$O(1)$
+ 空间复杂度$O(n)$,其中$n$是栈中的最大元素个数
### AC代码
#### C++
```cpp
class FreqStack {
private:
unordered_map<int, int> value2times;
unordered_map<int, stack<int>> times2values;
int maxTimes;
public:
FreqStack() {
maxTimes = 0;
}
void push(int val) {
value2times[val]++;
int thisTimes = value2times[val];
times2values[thisTimes].push(val);
maxTimes = max(maxTimes, thisTimes);
}
int pop() {
int value = times2values[maxTimes].top();
times2values[maxTimes].pop();
value2times[value]--;
if (times2values[maxTimes].empty()) {
maxTimes--;
}
return value;
}
};
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895.最大频率栈
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