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剑指 Offer II 060. 出现频率最高的 k 个数字

题目描述

给定一个整数数组 nums 和一个整数 k ，请返回其中出现频率前 k 高的元素。可以按 任意顺序 返回答案。

 

示例 1:

输入: nums = [1,1,1,2,2,3], k = 2
输出: [1,2]

示例 2:

输入: nums = [1], k = 1
输出: [1]

 

提示：

• 1 <= nums.length <= 105
• k 的取值范围是 [1, 数组中不相同的元素的个数]
• 题目数据保证答案唯一，换句话说，数组中前 k 个高频元素的集合是唯一的

 

进阶：所设计算法的时间复杂度 必须 优于 O(n log n) ，其中 n 是数组大小。

 

注意：本题与主站 347 题相同：https://leetcode.cn/problems/top-k-frequent-elements/

解法

经典 Top K 问题，可以用堆解决

Python3

class Solution:
    def topKFrequent(self, nums: List[int], k: int) -> List[int]:
        counter = Counter(nums)
        hp = []
        for num, freq in counter.items():
            if len(hp) == k:
                heappush(hp, (freq, num))
                heappop(hp)
            else:
                heappush(hp, (freq, num))
        return [t[1] for t in hp]

Java

class Solution {
    public int[] topKFrequent(int[] nums, int k) {
        Map<Integer, Long> frequency = Arrays.stream(nums).boxed()
                .collect(Collectors.groupingBy(Function.identity(), Collectors.counting()));

        Queue<Map.Entry<Integer, Long>> queue = new PriorityQueue<>(Map.Entry.comparingByValue());
        for (Map.Entry<Integer, Long> entry : frequency.entrySet()) {
            long count = entry.getValue();
            if (queue.size() == k) {
                if (count > queue.peek().getValue()) {
                    queue.poll();
                    queue.offer(entry);
                }
            } else {
                queue.offer(entry);
            }
        }

        return queue.stream().mapToInt(Map.Entry::getKey).toArray();
    }
}

class Solution {
    public int[] topKFrequent(int[] nums, int k) {
        Map<Integer, Integer> counter = new HashMap<>();
        for (int num : nums) {
            counter.put(num, counter.getOrDefault(num, 0) + 1);
        }
        PriorityQueue<int[]> pq = new PriorityQueue<>(Comparator.comparingInt(a -> a[1]));
        counter.forEach((num, freq) -> {
            if (pq.size() == k) {
                pq.offer(new int[] {num, freq});
                pq.poll();
            } else {
                pq.offer(new int[] {num, freq});
            }
        });
        return pq.stream().mapToInt(e -> e[0]).toArray();
    }
}

C++

class Solution {
public:
    static bool cmp(pair<int, int>& m, pair<int, int>& n) {
        return m.second > n.second;
    }
    vector<int> topKFrequent(vector<int>& nums, int k) {
        unordered_map<int, int> counter;
        for (auto& e : nums) ++counter[e];
        priority_queue<pair<int, int>, vector<pair<int, int>>, decltype(&cmp)> pq(cmp);
        for (auto& [num, freq] : counter) {
            if (pq.size() == k) {
                pq.emplace(num, freq);
                pq.pop();
            } else
                pq.emplace(num, freq);
        }
        vector<int> ans;
        while (!pq.empty()) {
            ans.push_back(pq.top().first);
            pq.pop();
        }
        return ans;
    }
};

...