【面试题】找出大家喜欢的前k种水果

问题描述

本公司现在要给公司员工发波福利，在员工工作时间会提供大量的水果供员工补充营养。由于水果种类比较多，但是却又不知道哪种水果比较受欢迎，然后公司就让每个员工报告了自己最爱吃的k种水果，并且告知已经将所有员工喜欢吃的水果存储于一个数组中。然后让我们统计出所有水果出现的次数，并且求出大家最喜欢吃的前k种水果。

void GetFavoriteFruit(const vector& fruits，size_t k);

ps:要求打印出最喜欢的水果，并且效率尽可能的高。

提示：尽量STL的容器和算法，这样能更快速高效的实现。

问题分析

已知一个vector fruits存放每个员工填写的自己喜欢的k种水果。

(1)首先要遍历该vector，统计出每种水果的数量。可以借助STL容器中的map<水果，水果count>；

(2)排序，找最前k种水果，
用STL中的优先级队列、堆或者set，
将map存放到vector中进行sort排序，

注：下面代码没有考虑k值不满足的情况，比如水果种类不够k
k <=0 的情况

代码实现

1、优先级队列

void GetFavoriteFruit(const vector<string>& fruits, size_t k)
{
    //统计各种水果的个数
    map<string, int> fruits_count;
    for (int i = 0; i < fruits.size(); ++i)
    {
        fruits_count[fruits[i]]++;
    }

    //排序，找最前k种水果

    struct Compare  //函数对象，堆中的元素比较的方式
    {
        bool operator()(map<string, int>::iterator it1, map<string, int>::iterator it2)
        {
            return it1->second < it2->second;
        }
    };
    //1优先级队列，其实也是堆
    //优先级队列（大堆），type，container(不能为list)，compare，默认为<
    priority_queue<map<string, int>::iterator, vector<map<string, int>::iterator>, Compare> q;
    map<string, int>::iterator it = fruits_count.begin();
    while (it != fruits_count.end())
    {
        q.push(it);
        ++it;
    }

    for (int i = 0; i < k; ++i)
    {
        cout << "水果： "<<q.top()->first << "水果个数： "<< q.top()->second << endl;
        q.pop();
    }
}

2、set

void GetFavoriteFruit2(const vector<string>& fruits, size_t k)
{
    //统计各种水果的个数
    map<string, int> fruits_count;
    for (int i = 0; i < fruits.size(); ++i)
    {
        fruits_count[fruits[i]]++;
    }

    struct Compare  //函数对象，堆中的元素比较的方式
    {
        bool operator()(map<string, int>::iterator it1, map<string, int>::iterator it2)
        {
            return it1->second > it2->second;
        }
    };

    set<map<string, int>::iterator, Compare> s;
    map<string, int>::iterator it = fruits_count.begin();

    while (it != fruits_count.end())
    {
        s.insert(it);
        ++it;
    }

    //
    set<map<string, int>::iterator, Compare>::iterator ite = s.begin();
    int count = 0;
    while (ite != s.end() && count < k)
    {
        cout << "水果：" << (*ite)->first << "水果count ：" << (*ite)->second << endl;
        ++ite;
        ++count;
    }
}

3、堆

void GetFavoriteFruit2(const vector<string>& fruits, size_t k)
{
    //统计各种水果的个数
    map<string, int> fruits_count;
    for (int i = 0; i < fruits.size(); ++i)
    {
        fruits_count[fruits[i]]++;
    }

    map<string, int>::iterator it = fruits_count.begin();
    vector<map<string, int>::iterator> vec;
    while (it != fruits_count.end())
    {
        vec.push_back(it);
        ++it;
    }

    //建堆
    struct Compare
    {
        bool operator()(map<string, int>::iterator it1, map<string, int>::iterator it2)
        {
            return it1->second < it2->second;
        }
    };

    make_heap(vec.begin(), vec.end(), Compare());

    //找堆中前k个
    vector<map<string, int>::iterator>::iterator iter = vec.begin();
    int count = 0;
    while (iter != vec.end() && count <k)
    {
        cout << "水果：" << (*iter)->first << "水果count ：" << (*iter)->second << endl;
        pop_heap(vec.begin(), vec.end(), Compare());
        ++count;
    }
}