Top K Frequent Elements

问题：

Given a non-empty array of integers, return the k most frequent elements.

For example,
Given

[1,1,1,2,2,3]

and k = 2, return

[1,2]

.

Note:

You may assume k is always valid, 1 ≤ k ≤ number of unique elements.

Your algorithm's time complexity must be better than O(n log n), where n is the array's size.

解决：

① 使用map记录出现的次数，并根据map的值进行降序排序。时间O(n log n)，空间O（n）

class Solution { //30ms
public List<Integer> topKFrequent(int[] nums, int k) {
List<Integer> res = new ArrayList<>();
Map<Integer,Integer> map = new HashMap<>();
for (int i = 0;i < nums.length;i ++){
map.put(nums[i],map.getOrDefault(nums[i],0) + 1);
}
List<Map.Entry<Integer,Integer>> tmp = new ArrayList<>(map.entrySet());
Collections.sort(tmp, new Comparator<Map.Entry<Integer, Integer>>() {
@Override
public int compare(Map.Entry<Integer, Integer> o1, Map.Entry<Integer, Integer> o2) {
return o2.getValue().compareTo(o1.getValue());//降序
}
});
int count = 0;
for (Map.Entry<Integer,Integer> entry : tmp){
count ++;
if (count > k) break;
res.add(entry.getKey());
}
return res;
}
}

② 桶排序。以[6 2 4 1 5 9]为例。

准备10个空桶,最大数个空桶。

1,顺序从待排数组中取出数字,首先6被取出,然后把6入6号桶,这个过程类似这样:空桶[ 待排数组[ 0 ] ] = 待排数组[ 0 ]

[6 2 4 1 5 9] 待排数组

[0 0 0 0 0 0 6 0 0 0] 空桶

[0 1 2 3 4 5 6 7 8 9] 桶编号(实际不存在)

2,顺序从待排数组中取出下一个数字,此时2被取出,将其放入2号桶,是几就放几号桶

[6 2 4 1 5 9] 待排数组

[0 0 2 0 0 0 6 0 0 0] 空桶

[0 1 2 3 4 5 6 7 8 9] 桶编号(实际不存在)

3,4,5,6省略,过程一样,全部入桶后变成下边这样

[6 2 4 1 5 9] 待排数组

[0 1 2 0 4 5 6 0 0 9] 空桶

[0 1 2 3 4 5 6 7 8 9] 桶编号(实际不存在)

1,桶排序是稳定的

2,桶排序是常见排序里最快的一种,比快排还要快…大多数情况下

3,桶排序非常快,但是同时也非常耗空间,基本上是最耗空间的一种排序算法

class Solution { //13ms
public List<Integer> topKFrequent(int[] nums, int k) {
List<Integer> res = new ArrayList<>();
if (nums == null || nums.length == 0) return res;
Arrays.sort(nums);
int max = 1;//记录最大出现次数
int count = 1;//记录出现次数
for (int i = 1;i < nums.length;i ++){
if (nums[i] == nums[i - 1]){
count ++;
max = Math.max(max,count);
}else {
count = 1;
}
}
List<Integer>[] bucket = new ArrayList[max + 1];
count = 1;
for (int i = 1;i < nums.length + 1;i ++){
if (i < nums.length && (nums[i - 1] == nums[i])){
count ++;
}else {
if (bucket[count] == null){
bucket[count] = new ArrayList<>();
}
bucket[count].add(nums[i - 1]);
count = 1;
}
}
count = 0;
for (int i = max;i >= 1;i --){
List<Integer> tmp = bucket[i];
while(tmp != null && ! tmp.isEmpty()){
res.add(tmp.remove(0));
count ++;
if (count == k) break;
}
if(count == k) break;
}
return res;
}
}