【LeetCode/力扣】面试题 17.10. 主要元素（摩尔投票法）

1 题目描述

题目链接：https://leetcode-cn.com/problems/find-majority-element-lcci/

数组中占比超过一半的元素称之为主要元素。给你一个 整数 数组，找出其中的主要元素。若没有，返回 -1 。请设计时间复杂度为 O(N) 、空间复杂度为 O(1) 的解决方案。

示例 1：

输入：[1,2,5,9,5,9,5,5,5]
输出：5
示例 2：

输入：[3,2]
输出：-1
示例 3：

输入：[2,2,1,1,1,2,2]
输出：2

2 代码/C++

class Solution {
public:
    int majorityElement(vector<int>& nums) {
        int count = 0, c = -1; // 定义众数计数和候选
        for(auto &p : nums){   
            if (count == 0){  // 当计数为0，则赋值当前数到候选c，计数加1
                c = p;
                count++;
            }
            else if (p == c){ // 当计数不为0，且当前值等于候选c，则计数加1
                count++;
            }
            else{            // 当计数不为0，且当前值不等于候选c，则计数减一（抵消）
                count--;
            }
        }
        
        count = 0;
        for (auto &p : nums){  // 二次遍历，计算候选c的出现次数
            if (p == c){
                count++;
            }
        }
        return count*2 > nums.size()? c : -1; // 如果候选c超过一半则返回c，否则返回-1
    }
};

3 代码解释

今天又学习到了一个方法，叫做“摩尔投票法”
摩尔投票法可以用于【查找列表中出现次数大于n/m的元素】
由于是寻找出现次数较多的元素，所以可以采用抵消法的思想

• 当查找出现次数超过n/2（本题，n为数组元数个数）：
  • （1）初始候选设置为首个元素，计数为0
  • （2）遍历数组，相同则计数+1，不同则计数-1，当计数为0时说明前面元素均抵消，则记录下一个元素为候选
  • （3）遍历结束后，如果存在符合要求的众数元素，则其值必定为候选，是否存在需要进行二次遍历才能判断
• 当查找出现次数超过n/3，变形题，思路类似，区别在于要分别设置两个候选及其计数，因为出现次数超过n/3的元数最多可能会有两个数
• 以此类推，涉及类似问题，就看m的大小，设置m-1个候选即可，遍历完毕后再对候选进行二次遍历判断即可

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来源： https://blog.csdn.net/baidu_35231778/article/details/118596771