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intint的哈希表,一个是intstack<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51
  • stack> times2values```记录某个频率的数。假如```times2values[3]
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    11
    12
    13
    14
    15
    16
    17
    18
    19
    20
    21
    22
    23
    24
    25
    26
    27
    28
    29
    30
    31
    32
    33
    34
    35
    36
    37
    38
    39
    40
    41
    42
    43
    44
    45
    46
    47
    48
    49
    50
    51
    52
    53
    54
    55
    56
    57
    58
    59

    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;
    }
    };

同步发文于CSDN,原创不易,转载请附上原文链接哦~
Tisfy:https://letmefly.blog.csdn.net/article/details/128124298


895.最大频率栈
https://blog.letmefly.xyz/2022/11/30/LeetCode 0895.最大频率栈/
作者
发布于
2022年11月30日
许可协议