[LeetCode] 229. Majority Element II

Given an integer array of size n, find all elements that appear more than ⌊ n/3 ⌋ times.

Example 1:
Input: nums = [3,2,3]
Output: [3]

Example 2:
Input: nums = [1]
Output: [1]

Example 3:
Input: nums = [1,2]
Output: [1,2]

Constraints:
1 <= nums.length <= 5 * 104
-109 <= nums[i] <= 109

Follow up: Could you solve the problem in linear time and in O(1) space?

多数元素 II。

给定一个大小为 n 的整数数组，找出其中所有出现超过 ⌊ n/3 ⌋ 次的元素。

思路

题意跟版本一差不多，区别在于这道题是在数组里找所有出现次数大于 1/3 数组长度的元素。

题目要求时间 O(n)，空间 O(1)，所以思路还是投票法。对于一个数组，最多只有两个元素的出现次数超过数组长度的三分之一，所以我们这里创建两个 candidate。首先我们将这两个 candidate 初始化为 0（因为有 test case 是数组长度小于 2 的所以不能设置为 nums[0], nums[1]），然后遍历数组，按照版本一的做法，统计这两个 candidate 的出现次数。这一题需要遍历两次 input 数组，第二次遍历的时候是在验证找到的两个 candidate 是否出现次数真的大于数组长度的三分之一，若是则加入结果集。

复杂度

时间O(n) - 题目要求
空间O(1) - 题目要求

代码

Java实现

class Solution {
    public List<Integer> majorityElement(int[] nums) {
        List<Integer> res = new ArrayList<>();
        // corner case
        if (nums == null || nums.length == 0) {
            return res;
        }

        // normal case
        int candidate1 = 0;
        int candidate2 = 0;
        int count1 = 0;
        int count2 = 0;
        for (int num : nums) {
            if (num == candidate1) {
                count1++;
            } else if (num == candidate2) {
                count2++;
            } else if (count1 == 0) {
                candidate1 = num;
                count1++;
            } else if (count2 == 0) {
                candidate2 = num;
                count2++;
            } else {
                count1--;
                count2--;
            }
        }

        count1 = 0;
        count2 = 0;
        for (int num : nums) {
            if (num == candidate1) {
                count1++;
            } else if (num == candidate2) {
                count2++;
            }
        }
        if (count1 > nums.length / 3) {
            res.add(candidate1);
        }
        if (count2 > nums.length / 3) {
            res.add(candidate2);
        }
        return res;
    }
}

JavaScript实现

/**
 * @param {number[]} nums
 * @return {number[]}
 */
var majorityElement = function (nums) {
    let res = [];
    // corner case
    if (nums === null || nums.length === 0) {
        return res;
    }
    // normal case
    let candidate1 = 0;
    let candidate2 = 0;
    let count1 = 0;
    let count2 = 0;
    for (let num of nums) {
        if (num === candidate1) {
            count1++;
        } else if (num === candidate2) {
            count2++;
        } else if (count1 === 0) {
            candidate1 = num;
            count1++;
        } else if (count2 === 0) {
            candidate2 = num;
            count2++;
        } else {
            count1--;
            count2--;
        }
    }

    count1 = 0;
    count2 = 0;
    for (let num of nums) {
        if (num === candidate1) {
            count1++;
        } else if (num === candidate2) {
            count2++;
        }
    }
    if (count1 > Math.floor(nums.length / 3)) {
        res.push(candidate1);
    }
    if (count2 > Math.floor(nums.length / 3)) {
        res.push(candidate2);
    }
    return res;
};

相关题目

169. Majority Element
229. Majority Element II