0169. 多数元素
题目地址(169. 多数元素)
https://leetcode-cn.com/problems/majority-element/
题目描述
给定一个大小为 n 的数组,找到其中的多数元素。多数元素是指在数组中出现次数大于 ⌊ n/2 ⌋ 的元素。你可以假设数组是非空的,并且给定的数组总是存在多数元素。 示例 1:输入: [3,2,3]输出: 3示例 2:输入: [2,2,1,1,1,2,2]输出: 2
前置知识
投票算法
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阿里
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百度
字节
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zenefits
思路
这个问题也被称为水王问题。即让我们求数组中超过一半的数。
符合直觉的做法是利用额外的空间去记录每个元素出现的次数,并用一个单独的变量记录当前出现次数最多的元素。但是这种做法空间复杂度较高,有没有可能进行优化呢? 答案就是用"投票算法"。
投票算法的原理是通过不断消除不同元素直到没有不同元素,剩下的元素就是我们要找的元素。注意这里的关键是消除不同的数。
背后的原理非常简单,即最坏的情况下非众数中的每一个数都和众数进行消除,那么剩下的是众数。其他情况则显然剩下的也是众数本身。

关键点解析
投票算法
代码
语言支持:JS,Python, CPP,Java
Javascript Code:
var majorityElement = function (nums) { let count = 1; let majority = nums[0]; for (let i = 1; i < nums.length; i++) { if (count === 0) { majority = nums[i]; } if (nums[i] === majority) { count++; } else { count--; } } return majority;};
Python Code:
class Solution: def majorityElement(self, nums: List[int]) -> int: count, majority = 1, nums[0] for num in nums[1:]: if count == 0: majority = num if num == majority: count += 1 else: count -= 1 return majority
CPP Code:
class Solution {public: int majorityElement(vector<int>& nums) { int ans = 0, cnt = 0; for (int n : nums) { if (ans == n) ++cnt; else if (cnt > 0) --cnt; else { ans = n; cnt = 1; } } return ans; }};
Java Code:
class Solution { public int majorityElement(int[] nums) { int count = 0; Integer candidate = null; for (int num : nums) { if (count == 0) { candidate = num; } count += (num == candidate) ? 1 : -1; } return candidate; }}
复杂度分析
时间复杂度:$O(N)$,其中 N 为数组长度
空间复杂度:$O(1)$
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