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
  • unordered_map<int, stack<int>> times2values记录某个频率的数。假如times2values[3] = [1, 2, 5,那么就说明125都出现过3

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++

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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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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
Tisfy
发布于
2022年11月30日
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