LeetCode 题解工作台
前 K 个高频元素
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。 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] 示例 3: 输入…
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题型
6
代码语言
3
相关题
当前训练重点
中等 · 数组·哈希·扫描
答案摘要
我们可以使用一个哈希表 统计每个元素出现的次数,然后使用一个小根堆(优先队列)来保存前 个高频元素。 我们首先遍历一遍数组,统计每个元素出现的次数,然后遍历哈希表,将元素和出现次数存入小根堆中。如果小根堆的大小超过了 ,我们就将堆顶元素弹出,保证堆的大小始终为 。
Interview AiBoxInterview AiBox 实时 AI 助手,陪你讲清 数组·哈希·扫描 题型思路
题目描述
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。
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]
示例 3:
输入:nums = [1,2,1,2,1,2,3,1,3,2], k = 2
输出:[1,2]
提示:
1 <= nums.length <= 105-104 <= nums[i] <= 104k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
进阶: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。
解题思路
方法一:哈希表 + 优先队列(小根堆)
我们可以使用一个哈希表 统计每个元素出现的次数,然后使用一个小根堆(优先队列)来保存前 个高频元素。
我们首先遍历一遍数组,统计每个元素出现的次数,然后遍历哈希表,将元素和出现次数存入小根堆中。如果小根堆的大小超过了 ,我们就将堆顶元素弹出,保证堆的大小始终为 。
最后,我们将小根堆中的元素依次弹出,放入结果数组中即可。
时间复杂度 ,空间复杂度 。其中 是数组的长度。
class Solution:
def topKFrequent(self, nums: List[int], k: int) -> List[int]:
cnt = Counter(nums)
return [x for x, _ in cnt.most_common(k)]
复杂度分析
| 指标 | 值 |
|---|---|
| 时间 | \mathcal{O}(N) |
| 空间 | up to |
面试官常问的追问
外企场景- question_mark
Evaluates the candidate’s understanding of hash maps and sorting algorithms.
- question_mark
Assesses how well the candidate can optimize solutions using data structures like heaps.
- question_mark
Checks the candidate's ability to apply trade-offs for time and space complexity in algorithm design.
常见陷阱
外企场景- error
Failing to consider the optimization of sorting by using a heap.
- error
Incorrectly handling cases where multiple elements have the same frequency.
- error
Overlooking edge cases where the array length is small or all elements have the same frequency.
进阶变体
外企场景- arrow_right_alt
Return the k least frequent elements instead of the most frequent ones.
- arrow_right_alt
Modify the problem to allow a dynamic stream of elements instead of a static array.
- arrow_right_alt
Return the top k elements but with custom ordering based on an additional condition.