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895. 最大频率栈(难度:困难)

895. 最大频率栈(难度:困难)

作者: 一直流浪 | 来源:发表于2023-01-05 16:56 被阅读0次

    题目链接:https://leetcode.cn/problems/maximum-frequency-stack/

    题目描述:

    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
    • pushpop 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。

    解法:

    使用一个Map<Integer, Integer> map存放数字val对应出现的次数,使用LinkedList<Integer>[] st 存储出现N次,对应的数字集合,使用 int max 来记录当前出现的最大次数。

    push一个 val 时,先更新val的出现次数times =map.getOrDefault(val, 0) + 1,再在对应次数的st[times].add(val),更新当前最大出现次数max = Math.max(max, times)

    pop 最大出现次数且最后一个入栈的元素时,只需要取出result = st[max].removeLast() 就是需要出栈的元素,再将该元素出现次数 -1即可。

    class FreqStack {
        //存放数字val对应出现的次数
        Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
        //存储出现N次,对应的数字集合
        LinkedList<Integer>[] st = new LinkedList[2 * (int) 1e4];
        //当前最大的出现次数
        int max = 0;
    
        public FreqStack() {
        }
    
        public void push(int val) {
            // 将val出现的次数+1
            int time = map.getOrDefault(val, 0) + 1;
            map.put(val, time);
            if (st[time] == null) {
                st[time] = new LinkedList<>();
            }
            st[time].add(val);
            max = Math.max(max, time);
        }
    
        public int pop() {
            int result = -1;
            while (max > 0) {
                if (st[max].size() == 0) {
                    max--;
                } else {
                    //将最后一个元素,即最后一个入队列的元素出栈。
                    result = st[max].removeLast();
                    break;
                }
            }
            // 将该元素出现次数-1
            map.put(result, map.getOrDefault(result, 0) - 1);
            return result;
        }
    }
    

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