面试题 17.10. 主要元素

题目

数组中占比超过一半的元素称之为主要元素。给你一个整数数组，找出其中的主要元素。若没有，返回 -1 。请设计时间复杂度为 O(N) 、空间复杂度为 O(1) 的解决方案。

示例 1：

输入：[1,2,5,9,5,9,5,5,5]
输出：5
示例 2：

输入：[3,2]
输出：-1
示例 3：

输入：[2,2,1,1,1,2,2]
输出：2

解题思路

摩尔投票理解

对于[1,2,5,9,5,9,5,5,5]，主要元素为5，可以想象成元素被分成了两拨，一波是主要元素，一波是非主要元素。
假设元素之间两两相互抵消

在最坏的情况下，所有非主要元素和主要元素两两相互抵消，最后应该会剩下一个主要元素
在最好情况下，非主要元素之间互相残杀，先把非主要元素内部的元素尽量抵消掉，然后再去与主要元素抵消，最后剩下的主要元素>1
所以即使在最坏的情况下，仍然最少会剩下一个主要元素的
所以我们假设主要元素是can，cnt代表can元素与非主要元素抵消后，can元素还剩多少个，当cnt==0时，说明当前的can元素已经被全部抵消掉了，需要重新设定新的can元素
因为使用can记录了当前主要元素，所以可以防止相同元素之前互相残杀

代码

class Solution {public int majorityElement(int[] nums) {int can=-1,cnt=0,res=0;for (int num : nums) {if(cnt==0){can=num;}if(num==can){cnt++;}else {cnt--;}}for (int num : nums) {if(num==can)res++;}return res>=(int)(Math.floor((double)nums.length/2)+1)?can:-1;}
}

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