697 degree of an array

Given a non-empty array of non-negative integers nums, the degree of this array is defined as the maximum frequency of any one of its elements.

Your task is to find the smallest possible length of a (contiguous) subarray of nums, that has the same degree as nums.

Example 1:

Input: [1, 2, 2, 3, 1]

Output: 2

Explanation:

The input array has a degree of 2 because both elements 1 and 2 appear twice.

Of the subarrays that have the same degree:

[1, 2, 2, 3, 1], [1, 2, 2, 3], [2, 2, 3, 1], [1, 2, 2], [2, 2, 3], [2, 2]

The shortest length is 2. So return 2.

 

Example 2:

Input: [1,2,2,3,1,4,2]

Output: 6

 

Note:

nums.length will be between 1 and 50,000.

nums[i] will be an integer between 0 and 49,999.

 

这道题给了我们一个数组，定义数组的度为某个或某些数字出现最多的次数，要我们找最短的子数组使其和原数组拥有相同的度。那么肯定需要统计每个数字出现的次数，就要用哈希表来建立每个数字和其出现次数之间的映射。由于我们要求包含原度的最小长度的子数组，那么最好的情况就是子数组的首位数字都是统计度的数字，即出现最多的数字。那么肯定要知道该数字的第一次出现的位置和最后一次出现的位置，由于我们开始不知道哪些数字会出现最多次，所以我们统计所有数字的首尾出现位置，那么再用一个哈希表，建立每个数字和其首尾出现的位置。我们用变量degree来表示数组的度。遍历原数组，累加当前数字出现的次数，当某个数字是第一次出现，那么我们用当前位置的来更新该数字出现的首尾位置，否则只更新尾位置。每遍历一个数，都更新一下degree。当遍历完成后，我们已经有了数组的度，还有每个数字首尾出现的位置，下面就来找出现次数为degree的数组，然后计算其首尾位置差加1就是candidate数组的长度，由于出现次数为degree的数字不一定只有一个，我们遍历所有的，找出其中最小的即可：

 

解法一：

class Solution {

public:

    int findShortestSubArray(vector<int>& nums) {

        int n = nums.size(), res = INT_MAX, degree = 0;

        unordered_map<int, int> m;

        unordered_map<int, pair<int, int>> pos;

        for (int i = 0; i < nums.size(); ++i) {

            if (++m[nums[i]] == 1) {

                pos[nums[i]] = {i, i};

            } else {

                pos[nums[i]].second = i;

            }

            degree = max(degree, m[nums[i]]);

        }

        for (auto a : m) {

            if (degree == a.second) {

                res = min(res, pos[a.first].second - pos[a.first].first + 1);

            }

        }

        return res;

    }

};

下面这种方法只用了一次遍历，思路跟上面的解法很相似，还是要建立数字出现次数的哈希表，还有就是建立每个数字和其第一次出现位置之间的映射，那么我们当前遍历的位置其实可以看作是尾位置，还是可以计算子数组的长度的。我们遍历数组，累加当前数字出现的次数，如果某个数字是第一次出现，建立该数字和当前位置的映射，如果当前数字的出现次数等于degree时，当前位置为尾位置，首位置在startIdx中取的，二者做差加1来更新结果res；如果当前数字的出现次数大于degree，说明之前的结果代表的数字不是出现最多的，直接将结果res更新为当前数字的首尾差加1的长度，然后degree也更新为当前数字出现的次数。

 

解法二：

class Solution {

public:

    int findShortestSubArray(vector<int>& nums) {

        int n = nums.size(), res = INT_MAX, degree = 0;

        unordered_map<int, int> m, startIdx;

        for (int i = 0; i < n; ++i) {

            ++m[nums[i]];

            if (!startIdx.count(nums[i])) startIdx[nums[i]] = i;

            if (m[nums[i]] == degree) {

                res = min(res, i - startIdx[nums[i]] + 1);

            } else if (m[nums[i]] > degree) {

                res = i - startIdx[nums[i]] + 1;

                degree = m[nums[i]];

            }

        }

        return res;

    }

};