刷题收获记录-查找热点数据

# 问题描述

给你一个整数数组 nums 和一个整数 k ，请你返回其中出现频率前 k 高的元素。你可以按任意顺序返回答案。

- 1 <= nums.length <= 10^5

- 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

你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。

**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]

刷题前言

        看到题目时，我第一反应就是使用map去将数据统计出来，但是后续就不知道如何去将热点数据获取出来，使用豆包提示了一下，提示使用优先队列（PriorityQueue）获取。我大脑中搜索了一下，完了不知道这个数据结构，没使用过。然后临时学习了一下，其中还学到了map中我从未使用过的方法getOrDefault()。

解题步骤

第一步：统计数据

Map<Integer,Integer> frequencyMap = new HashMap<>();
for(int num : nums){
    frequencyMap.put(num, frequencyMap.getOrDefault(num, 0) + 1);
}

        这里直接使用map来存储，key为出现数字，value为出现次数。使用map的getOrDefault()方法来判断key是否存在，不存在就set默认值，存在就在原来的基础上加1。这里使用这个方法可以减少判断的代码，使得代码更加简洁。

第二步：重写Compare方法

class CustomComparator implements Comparator<Map.Entry<Integer, Integer>> {
    @Override
    public int compare(Map.Entry<Integer, Integer> entry1, Map.Entry<Integer, Integer> entry2) {
        return entry2.getValue() - entry1.getValue();
    }
}

        这里第二步重写Compare方法是因为使用了map来存储数据，默认的比较方法已经不适用，需要重写方法。

第三步：将数据存储到优先队列

// 创建一个优先级队列，按照频率从高到低排序
PriorityQueue<Map.Entry<Integer, Integer>> priorityQueue = new PriorityQueue<>(new CustomComparator());

// 将频率映射中的元素添加到优先级队列
for (Map.Entry<Integer, Integer> entry : frequencyMap.entrySet()) {
    priorityQueue.offer(entry);
}

        这里存储map的entry是因为这样可以直接将key+value存入队列中，方便获取数据，比较数据。优先队列添加数据的方法有两种，一种是add，一种是offer，两者区别在于，后者添加的时候会忽略异常。

第四步：获取前K个热点数据

// 取出前 k 个高频元素
int[] result = new int[k];
for (int i = 0; i < k; i++) {
    result[i] = priorityQueue.poll().getKey();
}

        优先队列取数据的方法有peek()、poll()两种，前者是取出头部的元素，后者是取出头部的元素并删除。因为要获取前K个，因此直接使用poll方法就是。因为获取的数据是键值对的结构，然而需要键就行了，所以随后使用getKey获取到即可。

总结

        像这中需要查找热点数据的，第一个直接想到优先队列，相比于使用多次遍历查找，这种方式即代码简单并且复杂度低。

---题目来自于豆包 MarsCode。