Leetcode169题 | 多数元素（python解法）

题目

给定一个大小为 n 的数组 nums ，返回其中的多数元素。多数元素是指在数组中出现次数 大于 ⌊ n/2 ⌋ 的元素。

你可以假设数组是非空的，并且给定的数组总是存在多数元素。

示例 1：

输入：nums = [3,2,3]
输出：3
示例 2：

输入：nums = [2,2,1,1,1,2,2]
输出：2

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

进阶：尝试设计时间复杂度为 O(n)、空间复杂度为 O(1) 的算法解决此问题。

博主解法

思路是，创建一个字典，keys代表出现的数字，对应的values代表这个数字出现的次数， 然后返回values中最大的值，因为题目就是返回一个int类型的值，所以getdic就是根据题目给的list返回一个字典，然后再根据字典的values的最大值返回keys列表的下标，最后返回这个下标对应的key

class Solution:
    def getdic(self,nums) -> dict:
        dic = dict()
        for i in range(len(nums)):
            if nums[i] not in dic.keys():
                dic[nums[i]] = 1
            else:
                dic[nums[i]] =  dic.get(nums[i])+1
        return dic

    def majorityElement(self, nums: List[int]) -> int:
        DICT = self.getdic(nums)
        val_list = list(DICT.values())
        key_list=list(DICT.keys())
        MAX = max(val_list)
        ind=val_list.index(MAX)
        return key_list[ind]
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但是就是时间复杂度较高

优解

排序

思路：排序数组，如果有一个数字出现的频率大于n/2，则在数组nums.length / 2的位置就是这个数
复杂度分析：时间复杂度：O(nlogn)，快排的时间复杂度。空间复杂度：O(logn)，排序需要logn的空间复杂度

class Solution {
    public int majorityElement(int[] nums) {
        Arrays.sort(nums);
        return nums[nums.length / 2];
    }
}
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哈希表

思路：循环数组，用哈希表存储数字和对应的个数，如果数字出现的个数大于n/2则返回这个数，其实简单来讲就是计数法

复杂度分析：时间复杂度：O(n)，n为nums数组的长度。空间复杂度：O(n），哈希表需要的空间

class Solution {
    public int majorityElement(int[] nums) 
    {
        Map<Integer,Integer> obj = new HashMap<>();
        for(int num : nums)
        {
            obj.put(num, obj.getOrDefault(num, 0) + 1);
            if(obj.get(num) > nums.length / 2) return num;
        }
        return 0;
    }
}
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摩尔投票法

就像古代战争几个国家混在一起打仗，各方士兵只能一换一，不对自己人下手，战争之后剩下的人属于哪个国家，哪个国家获胜，其他国家失败。

得票数为0说明保持中立，初始化候选人为列表第一个数字

1. 如果得票数为0且接下来的数字和候选人不一样，就换掉候选人，并增加得票数，
2. 如果得票数不为零，候选人相同就+1，不同-1

class Solution02(object):
    def majorityElement(self, nums):
        """
        :type nums: List[int]
        :rtype: int
        """
        if not nums:
            return
        targetnum = nums[0]
        cnt = 0  
        for n in nums:
            if targetnum == n:
                cnt += 1
            else:
                cnt -= 1
            if cnt == -1:
                targetnum = n
                cnt = 0 
        return targetnum
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