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
-
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。
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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