最大频率栈 收藏 阅读:42
2020-10-27 11:24:59

题目:最大频率栈。

实现 FreqStack,模拟类似栈的数据结构的操作的一个类。FreqStack 有两个函数:
push(int x),将整数 x 推入栈中。pop(),它移除并返回栈中出现最频繁的元素。如果最频繁的元素不只一个,则移除并返回最接近栈顶的元素。◼ 示例:push [5,7,5,7,4,5]pop() -> 返回 5,因为 5 是出现频率最高的。
栈变成[5,7,5,7,4]。pop() -> 返回 7,因为 5 和 7 都是频率最高的,但 7 最接近栈顶。
栈变成 [5,7,5,4]。pop() -> 返回 5 。
栈变成 [5,7,4]。pop() -> 返回 4 。
栈变成 [5,7]。

出题人:阿里巴巴出题专家:屹平/阿里云视频云边缘计算高级技术专家

参考答案

令 freq 作为 x 的出现次数的映射 Map。

此外 maxfreq,即栈中任意元素的当前最大频率,因为我们必须弹出频率最高的元素。

当前主要的问题就变成了:在具有相同的(最大)频率的元素中,怎么判断那个元素是最新的?我们可以使用栈来查询这一信息:靠近栈顶的元素总是相对更新一些。

为此,我们令 group 作为从频率到具有该频率的元素的映射。到目前,我们已经实现了 FreqStack 的所有必要的组件。

算法:

实际上,作为实现层面上的一点细节,如果 x 的频率为 f,那么我们将获取在所有 group[i] (i <= f) 中的 x,而不仅仅是栈顶的那个。这是因为每个 group[i] 都会存储与第 i 个 x 副本相关的信息。

最后,我们仅仅需要如上所述维持 freq,group,以及 maxfreq。

参考代码*

class FreqStack {
  Map<Integer, Integer> freq;
  Map<Integer, Stack<Integer>> group;
  int maxfreq;

  public FreqStack() {
      freq = new HashMap();
      group = new HashMap();
      maxfreq = 0;
  }
   
  public void push(int x) {
      int f = freq.getOrDefault(x, 0) + 1;
      freq.put(x, f);
      if (f > maxfreq) maxfreq = f;
      group.computeIfAbsent(f, z-> new Stack()).push(x);
  }
   
  public int pop() {
      int x = group.get(maxfreq).pop();
      freq.put(x, freq.get(x) - 1);
      if (group.get(maxfreq).size() == 0)
      maxfreq--;
      return x;
  }
}

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