数组中出现次数超过一半的数

本文介绍了三种寻找数组中出现次数超过一半的数字的方法:阵地攻守思想、分形叶思路改进版及排序法。阵地攻守思想通过比较元素逐个筛选可能的主元素;分形叶思路利用数组特性,通过去除不同元素对找到候选主元素;排序法则直接定位数组中点。文章详细解析了每种方法的实现过程。

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  题目描述:
          数组中有一个数字出现的次数超过数组长度的一半,请找出这个数字。
          例如输入一个长度为9的数组{1,2,3,2,2,2,5,4,2}。由于数字2在数组中出现了5次,超过数组长度的一半,因此输出2。如果不存在则输出0。

1、方法一 

/*
 * 采用阵地攻守的思想:
 * 第一个数字作为第一个士兵,守阵地;count = 1;
 * 遇到count为0的情况,又以新的i值作为守阵地的士兵,
 * 遇到相同元素,count++;
 * 遇到不相同元素,即为敌人,同归于尽,count--;
 * 到最后还留在阵地上的士兵,有可能是主元素。记录这个可能的主元素的个数是否大于数组一半即可确定返回值。​
 */
class Solution {
public:
    int MoreThanHalfNum_Solution(vector<int> array) {
            int length=array.size();
            if(length<=0)
            {
                return 0;
            }
            if(length==1)
            {
                return array[0];
            }
            //第一个数字作为第一个士兵,守阵地;count = 1;​
            int count = 1;
            int cur = array[0];
           
            for(int i=1;i<length;i++)
            {
                if (count == 0) //遇到count为0的情况,又以新的i值作为守阵地的士兵,​
                {
                    cur = array[i];
                    count = 1;
                }
                else if (cur == array[i])//遇到相同元素,count++;​
                {
                    count++;
                }
                else//遇到不相同元素,即为敌人,同归于尽,count--;​
                {
                    count--;
                }
            }

            //统计该数字的个数
            int times=0;
            for(int i=0;i<length;i++)
            {
                if (cur == array[i])
                {
                    times++;
                }
            }
            return 2*times >= length ? cur : 0;
    }
}

2、方法二

/*
 * 		采用用户“分形叶”思路(注意到目标数 超过数组长度的一半,对数组同时去掉两个不同的数字,
 * 到最后剩下的一个数就是该数字。如果剩下两个,那么这两个也是一样的,就是结果),在其基础上把最
 * 后剩下的一个数字或者两个回到原来数组中,将数组遍历一遍统计一下数字出现次数进行最终判断。
 */
public class Solution {
    int MoreThanHalfNum_Solution(vector<int> array) {
        	int length=array.length;
            if(array==null||length<=0)
			{
                return 0;
            }
            if(length==1)
			{
                return array[0];
            }

            vector<int> tempArray = array;
            for(int i=0;i<length;i++)
			{
                //后面需要用零来代表抹除数字,所以对0时做特殊处理
                if(tempArray[i]==0)
				{
                    continue;
                }
                for (int j = i+1 ; j<length; j++)
				{
                    if (tempArray[i] != tempArray[j] && tempArray[j] != 0)
					{
                        tempArray[i] = 0;//此处用0代表抹去该数字
                        tempArray[j] = 0;
                        break;
                    }
                }
            }

            for (int i=0;i<length;i++)
			{
                cout<<tempArray[i]<<" ";
            }
			cout<<endl;

            //找出未被抹去的数字
            int result=0;
            for (int i=0;i<length;i++)
			{
                if (tempArray[i] != 0)
				{
                    result=tempArray[i];
                    break;
                }
            }
			//统计该数字的个数
            int times=0;
            for(int i=0;i<length;i++)
			{
                if(result==array[i])
				{
                    times++;
                }
            }
            return 2*times>=length ? result : 0;
    }
}

 3、排序法

数组排序后,如果符合条件的数存在,则一定是数组中间那个数

(比如:1,2,2,2,3;或2,2,2,3,4;或2,3,4,4,4等等)

这种方法虽然容易理解,但由于涉及到快排sort,其时间复杂度为O(NlogN)并非最优;

 

 

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