【2022-11-30每日一题】895. 最大频率栈[Hard]

2022-11-30
2分钟阅读时长

2022-11-30每日一题:895. 最大频率栈

难度:Hard

标签:栈 、 设计 、 哈希表 、 有序集合

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() 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]。

 

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。

方法一:哈希表和栈

详细思路过程见官方题解,这里只做个人刷题记录,方便后续查询阅读

type FreqStack struct {
    freq map[int]int
    group map[int][]int
    maxFreq int
}

func Constructor() FreqStack {
    return FreqStack{make(map[int]int), make(map[int][]int), 0}
}

func (this *FreqStack) Push(val int)  {
    // 更新计数
	this.freq[val]++
    // 入栈
    this.group[this.freq[val]] = append(this.group[this.freq[val]], val)
    // 维护最大频率
    this.maxFreq = max(this.maxFreq, this.freq[val])
}

func (this *FreqStack) Pop() int {
    // 出栈
    val := this.group[this.maxFreq][len(this.group[this.maxFreq])-1]
    this.group[this.maxFreq] = this.group[this.maxFreq][:len(this.group[this.maxFreq])-1]
    // 更新计数
    this.freq[val]--
    // 维护最大频率
    if len(this.group[this.maxFreq]) == 0 {
        this.maxFreq--
    }
    return val
}

func max(a, b int) int {
    if a > b {
        return a
    }
    return b
}

/**
 * Your FreqStack object will be instantiated and called as such:
 * obj := Constructor();
 * obj.Push(val);
 * param_2 := obj.Pop();
 */

复杂度分析

  • 时间复杂度:对于 push 和 pop 操作,时间复杂度为 O(1)。

  • 空间复杂度:O(n),其中 n 是 FreqStack 中元素的个数。

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