LeetCode.997-找到镇法官(Find the Town Judge)

这是悦乐书的第373次更新，第400篇原创

01 看题和准备

今天介绍的是LeetCode算法题中Easy级别的第234题（顺位题号是997）。在一个城镇，有N个人从1到N标记。有传言说其中一个人是秘密的镇法官。

如果镇法官存在，那么：

镇法官不信任任何人。
每个人（镇法官除外）都信任镇法官。
只有一个人满足前两条。

给定一个trust数组，一对trust[i] = [a，b]表示被标记为a的人信任标记为b的人。

如果镇法官存在并且可以识别，则返回镇法官的标签。否则，返回-1。

例如：

输入：N = 2，trust = [[1,2]]
输出：2

输入：N = 3，trust = [[1,3]，[2,3]]
输出：3

输入：N = 3，trust = [[1,3]，[2,3]，[3,1]]
输出：-1

输入：N = 3，trust = [[1,2]，[2,3]]
输出：-1

输入：N = 4，trust = [[1,3]，[1,4]，[2,3]，[2,4]，[4,3]]
输出：3

注意：

1 <= N <= 1000
trust.length <= 10000
trust[i]都是不同的。
trust[i][0] != trust[i][1]
1 <= trust[i][0]，trust[i][1] <= N

02 第一种解法

将题目翻译一下就是，法官的被信任次数等于N-1，并且法官不能信任其他人，即法官是trust数组中trust[i][1]出现次数等于N-1的人（被信任次数等于N-1），并且trust[i][0]不等于法官所在的标签（法官不能信任其他人）。

思路：利用HashMap记录被信任人出现的次数，找出其中被信任了N-1次的人，然后去trust数组中判断此人是否有信任过其他人。有种特殊情况是N为1的时候，trust为空数组，即只有1个人，那么这个人就是法官。

public int findJudge(int N, int[][] trust) {
    // 只有1个人的时候，法官就是他本人
    if (N == 1) {
        return N;
    }
    // key为被信任的人，value为其被信任的次数
    Map<Integer, Integer> map = new HashMap<Integer, Integer>();
    for (int[] arr : trust) {
        map.put(arr[1], map.getOrDefault(arr[1], 0)+1);
    }
    // 找到被信任次数等于N-1的那个人
    int count = -1;
    for (Integer key : map.keySet()) {
        if (map.get(key) == N-1) {
            count = key;
        }
    }
    // 被信任次数等于N-1的人，不能信任其他人
    for (int[] arr : trust) {
        if (arr[0] == count) {
            return -1;
        }
    }
    return count;
}

03 第二种解法

针对第一种解法中的HashMap，我们还可以用int数组进行替换，思路和上面第一种解法一致。

public int findJudge2(int N, int[][] trust) {
    if (N == 1) {
        return N;
    }
    int[] trusted = new int[N+1];
    for (int i=0; i<trust.length; i++) {
        trusted[trust[i][1]]++;
    }
    int count = -1;
    for (int i=0; i<trusted.length; i++) {
        if (trusted[i] == N-1) {
            count = i;
        }
    }
    for (int[] arr : trust) {
        if (arr[0] == count) {
            return -1;
        }
    }
    return count;
}

04 第三种解法

针对第二种解法，我们还可以将其简化成2个for循环，将统计被信任次数和寻找被信任次数最多的人合在一起处理。

public int findJudge3(int N, int[][] trust) {
    if (N == 1) {
        return N;
    }
    int[] trusted = new int[N+1];
    int count = -1, num = -1;
    for (int i=0; i<trust.length; i++) {
        trusted[trust[i][1]]++;
        if (trusted[trust[i][1]] > count) {
            count = trusted[trust[i][1]];
            num = trust[i][1];
        }
    }
    // 被信任次数要等于N-1
    if (count != N-1) {
        return -1;
    }
    for (int[] arr : trust) {
        if (arr[0] == num) {
            return -1;
        }
    }
    return num;
}

05 第四种解法

我们还可以使用两个int数组来解，一个数组arr存信任的人，另一个数组arr2存被信任的人，找出被信任次数等于N-1（arr2[i]=N-1）且没有信任过人（arr[i]=0）的人，他就是法官。

public int findJudge4(int N, int[][] trust) {
    int[] arr = new int[N+1];
    int[] arr2 = new int[N+1];
    for (int i=0; i<trust.length; i++) {
        arr[trust[i][0]]++;
        arr2[trust[i][1]]++;
    }
    for (int j=1; j<arr.length; j++) {
        if (arr[j] == 0 && arr2[j] == N-1) {
            return j;
        }
    }
    return -1;
}