347. 前 K 个高频元素 (优先队列 c++)
347. 前 K 个高频元素
难度中等
给你一个整数数组 nums 和一个整数 k ，请你返回其中出现频率前 k 高的元素。你可以按 任意顺序 返回答案。
示例 1:
输入: nums = [1,1,1,2,2,3], k = 2 输出: [1,2]
示例 2:
输入: nums = [1], k = 1 输出: [1]
from collections import defaultdict import heapq class Solution: def topKFrequent(self,nums, k): #time O(Nlogk) #sapce o(n) count = defaultdict(int) for num in nums: count[num] += 1 heap = [] for key, val in count.items(): if len(heap) < k: heapq.heappush(heap, (val, key)) else: if val > heap[0][0]: heapq.heappop(heap) heapq.heappush(heap, (val, key)) return [key for val, key in heap]
class Solution: def topKFrequent(self, nums: List[int], k: int) -> List[int]: def sift_down(arr, root, k): """下沉log(k),如果新的根节点>子节点就一直下沉""" val = arr[root] # 用类似插入排序的赋值交换 while root<<1 < k: child = root << 1 # 选取左右孩子中小的与父节点交换 if child|1 < k and arr[child|1][1] < arr[child][1]: child |= 1 # 如果子节点<新节点,交换,如果已经有序break if arr[child][1] < val[1]: arr[root] = arr[child] root = child else: break arr[root] = val def sift_up(arr, child): """上浮log(k),如果新加入的节点<父节点就一直上浮""" val = arr[child] while child>>1 > 0 and val[1] < arr[child>>1][1]: arr[child] = arr[child>>1] child >>= 1 arr[child] = val stat = collections.Counter(nums) stat = list(stat.items()) heap = [(0,0)] # 构建规模为k+1的堆,新元素加入堆尾,上浮 for i in range(k): heap.append(stat[i]) sift_up(heap, len(heap)-1) # 维护规模为k+1的堆,如果新元素大于堆顶,入堆,并下沉 for i in range(k, len(stat)): if stat[i][1] > heap[1][1]: heap[1] = stat[i] sift_down(heap, 1, k+1) return [item[0] for item in heap[1:]]
import heapq class Solution: def topKFrequent(self, nums: List[int], k: int) -> List[int]: dd = dict() for num in nums: if num in dd: dd[num]+=1 else: dd[num] = 1 q = [] for key in dd.keys(): q.append((-dd[key],key)) heapq.heapify(q) res = [] for i in range(k): res.append(heapq.heappop(q)[1]) return res
【C++】优先队列的预备知识 对于我这种初学者来说，一个优先队列就给我搞蒙了，在此记录一下，造福后来人
## 定义
priority_queue<Type, Container, Functional>;
Type是要存放的数据类型
Container是实现底层堆的容器，必须是数组实现的容器，如vector、deque
Functional是比较方式/比较函数/优先级
priority_queue<Type>;
此时默认的容器是vector，默认的比较方式是大顶堆less<type>
*举例*
//小顶堆
priority_queue <int,vector<int>,greater<int> > q;
//大顶堆
priority_queue <int,vector<int>,less<int> >q;
//默认大顶堆
priority_queue<int> a;
//pair
priority_queue<pair<int, int> > a;
pair<int, int> b(1, 2);
pair<int, int> c(1, 3);
pair<int, int> d(2, 5);
a.push(d);
a.push(c);
a.push(b);
while (!a.empty())
{
cout << a.top().first << ' ' << a.top().second << '\n';
a.pop();
}
//输出结果为：
2 5
1 3
1 2
## 常用函数
top()
pop()
push()
emplace()
empty()
size()
## 自定义比较方式
当数据类型并不是基本数据类型，而是自定义的数据类型时，就不能用greater或less的比较方式了，而是需要自定义比较方式
在此假设数据类型是自定义的水果：
struct fruit
{
string name;
int price;
};
有两种自定义比较方式的方法，如下
### 1.重载运算符
重载”<”
-
若希望水果价格高为优先级高，则
//大顶堆 struct fruit { string name; int price; friend bool operator < (fruit f1,fruit f2) { return f1.peice < f2.price; } }; -
若希望水果价格低为优先级高
//小顶堆 struct fruit { string name; int price; friend bool operator < (fruit f1,fruit f2) { return f1.peice > f2.price; //此处是> } };
### 2.仿函数
若希望水果价格高为优先级高，则若希望水果价格高为优先级高，则
//大顶堆
struct myComparison
{
bool operator () (fruit f1,fruit f2)
{
return f1.price < f2.price;
}
};
//此时优先队列的定义应该如下
priority_queue<fruit,vector<fruit>,myComparison> q;
此题代码如下：
class Solution {
public:
vector<int> topKFrequent(vector<int>& nums, int k) {
//1.map记录元素出现的次数
unordered_map<int,int>map;//两个int分别是元素和出现的次数
for(auto& c:nums){
map[c]++;
}
//2.利用优先队列，将出现次数排序
//自定义优先队列的比较方式，小顶堆
struct myComparison{
bool operator()(pair<int,int>&p1,pair<int,int>&p2){
return p1.second>p2.second;//小顶堆是大于号
}
};
//创建优先队列
priority_queue<pair<int,int>,vector<pair<int,int>>,myComparison> q;
//遍历map中的元素
//1.管他是啥，先入队列，队列会自己排序将他放在合适的位置
//2.若队列元素个数超过k，则将栈顶元素出栈（栈顶元素一定是最小的那个）
for(auto& a:map){
q.push(a);
if(q.size()>k){
q.pop();
}
}
//将结果导出
vector<int>res;
while(!q.empty()){
res.emplace_back(q.top().first);
q.pop();
}
return res;
}
};
