面试题39：数组中出现次数超过一半的数字

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 * Created by clearbug on 2018/2/26.
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 * 面试题39：数组中出现次数超过一半的数字
 */
public class Solution {

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Solution s = new Solution();

        int[] arr = {1, 2, 3, 2, 2, 2, 5, 4, 2};
        System.out.println(s.moreThanHalf1(arr));
        System.out.println(s.moreThanHalf2(arr));
    }

    /**
     * 首先说一下最简单却有不那么容易让人想到的方法：数组中有一个数字出现的次数超过数组长度的一半，也就是说它出现的次数比其他所有数字出现
     * 的次数的和还要多。
     *
     * 时间复杂度：O(n)
     *
     * @param arr
     * @return
     */
    public int moreThanHalf1(int[] arr) {
        int res = arr[0];
        int times = 1;
        for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
            if (times == 0) {
                res = arr[i];
                times = 1;
            } else if (arr[i] == res){
                times++;
            } else {
                times--;
            }
        }
        return res;
    }

    /**
     * 第二种方法就是借助快速排序的思想：当数组大致有序时，出现次数超过一半的数字必然是位于数组的中间位置
     *
     * 时间复杂度：O(n)
     *
     * @param arr
     * @return
     */
    public int moreThanHalf2(int[] arr) {
        int middle = arr.length >> 1;
        int start = 0;
        int end = arr.length - 1;
        int index = partition(arr, start, end);

        while (index != middle) {
            if (index > middle) {
                end = index - 1;
                index = partition(arr, start, end);
            } else {
                start = index + 1;
                index = partition(arr, start, end);
            }
        }

        return arr[middle];
    }

    private int partition(int[] arr, int start, int end) {
        int privot = arr[start];
        while (start < end) {
            while (arr[end] >= privot && end > start) {
                end--;
            }
            arr[start] = arr[end];
            while (arr[start] <= privot && end > start) {
                start++;
            }
            arr[end] = arr[start];
        }
        arr[start] = privot;
        return start;
    }
}