LC-895. 最大频率栈（优先队列+哈希表）

阿里20.10；字节21.4；快手22.4；华为22.7

895. 最大频率栈

难度困难268

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()
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  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]。
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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。

优先队列 + hash表

此题出自第99场周赛第4题。

本题需要找到一个数据结构S。

在最坏的情况下，我们要把2万个数字压入S，然后按照优先级P把这2万个数字依次弹出。

什么样的数据结构可以实现这个需求呢？

很显然，优先队列正是为了这个场景量身订做的数据结构。

优先队列的存储优先级从高到低依次为：出现次数（降序），出现时间（降序），元素（任意顺序）

class FreqStack {

    PriorityQueue<int[]> pq;//频率 位次 整数
    int cnt;//记录压栈位次
    Map<Integer,Integer> map; // 整数，频率

    public FreqStack() {
        pq = new PriorityQueue<>((a, b) -> a[0] != b[0] ? b[0]-a[0] : b[1]-a[1]);
        cnt = 0;
        map = new HashMap<>();
    }
    
    public void push(int val) {
        int sort = map.getOrDefault(val,0);
        sort++;
        map.put(val,sort);
        pq.add(new int[]{sort,cnt,val});
        cnt++;
    }
    
    public int pop() {
        int[] tmp = pq.poll();
        map.put(tmp[2],tmp[0]-1);
        return tmp[2];
    }
}

/**
 * Your FreqStack object will be instantiated and called as such:
 * FreqStack obj = new FreqStack();
 * obj.push(val);
 * int param_2 = obj.pop();
 */
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