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| 1 | +## 题目地址(895. 最大频率栈) |
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| 3 | +https://leetcode-cn.com/problems/maximum-frequency-stack/ |
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| 5 | +## 题目描述 |
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| 7 | +``` |
| 8 | +实现 FreqStack,模拟类似栈的数据结构的操作的一个类。 |
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| 10 | +FreqStack 有两个函数: |
| 11 | +
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| 12 | +push(int x),将整数 x 推入栈中。 |
| 13 | +pop(),它移除并返回栈中出现最频繁的元素。 |
| 14 | +如果最频繁的元素不只一个,则移除并返回最接近栈顶的元素。 |
| 15 | + |
| 16 | +
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| 17 | +示例: |
| 18 | +
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| 19 | +输入: |
| 20 | +["FreqStack","push","push","push","push","push","push","pop","pop","pop","pop"], |
| 21 | +[[],[5],[7],[5],[7],[4],[5],[],[],[],[]] |
| 22 | +输出:[null,null,null,null,null,null,null,5,7,5,4] |
| 23 | +解释: |
| 24 | +执行六次 .push 操作后,栈自底向上为 [5,7,5,7,4,5]。然后: |
| 25 | +
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| 26 | +pop() -> 返回 5,因为 5 是出现频率最高的。 |
| 27 | +栈变成 [5,7,5,7,4]。 |
| 28 | +
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| 29 | +pop() -> 返回 7,因为 5 和 7 都是频率最高的,但 7 最接近栈顶。 |
| 30 | +栈变成 [5,7,5,4]。 |
| 31 | +
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| 32 | +pop() -> 返回 5 。 |
| 33 | +栈变成 [5,7,4]。 |
| 34 | +
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| 35 | +pop() -> 返回 4 。 |
| 36 | +栈变成 [5,7]。 |
| 37 | + |
| 38 | +
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| 39 | +提示: |
| 40 | +
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| 41 | +对 FreqStack.push(int x) 的调用中 0 <= x <= 10^9。 |
| 42 | +如果栈的元素数目为零,则保证不会调用 FreqStack.pop()。 |
| 43 | +单个测试样例中,对 FreqStack.push 的总调用次数不会超过 10000。 |
| 44 | +单个测试样例中,对 FreqStack.pop 的总调用次数不会超过 10000。 |
| 45 | +所有测试样例中,对 FreqStack.push 和 FreqStack.pop 的总调用次数不会超过 150000。 |
| 46 | +
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| 47 | +``` |
| 48 | + |
| 49 | +## 思路 |
| 50 | + |
| 51 | +我们以题目给的例子来讲解。 |
| 52 | + |
| 53 | +- 使用fraq 来存储对应的数字出现次数。key 是数组,value频率 |
| 54 | + |
| 55 | + |
| 56 | + |
| 57 | +- 由于题目限制“如果最频繁的元素不只一个,则移除并返回最接近栈顶的元素。”,我们考虑使用栈来维护一个频率表 fraq_stack。key是频率,value是数字组成的栈。 |
| 58 | + |
| 59 | + |
| 60 | + |
| 61 | +- 同时用max_fraq 记录当前的最大频率值。 |
| 62 | + |
| 63 | +- 第一次pop的时候,我们最大的频率是3。由fraq_stack 知道我们需要pop掉5。 |
| 64 | + |
| 65 | + |
| 66 | + |
| 67 | +- 之后pop依次是这样的(红色数字表示顺序) |
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| 69 | + |
| 70 | + |
| 71 | +## 关键点解析 |
| 72 | + |
| 73 | +- 栈的基本性质 |
| 74 | +- hashtable的基本性质 |
| 75 | +- push和pop的时候同时更新fraq,max_fraq 和 fraq_stack。 |
| 76 | + |
| 77 | +## 代码 |
| 78 | + |
| 79 | +```python |
| 80 | +class FreqStack: |
| 81 | + |
| 82 | + def __init__(self): |
| 83 | + self.fraq = collections.defaultdict(lambda: 0) |
| 84 | + self.fraq_stack = collections.defaultdict(list) |
| 85 | + self.max_fraq = 0 |
| 86 | + |
| 87 | + def push(self, x: int) -> None: |
| 88 | + self.fraq[x] += 1 |
| 89 | + if self.fraq[x] > self.max_fraq: |
| 90 | + self.max_fraq = self.fraq[x] |
| 91 | + self.fraq_stack[self.fraq[x]].append(x) |
| 92 | + |
| 93 | + def pop(self) -> int: |
| 94 | + ans = self.fraq_stack[self.max_fraq].pop() |
| 95 | + self.fraq[ans] -= 1 |
| 96 | + if not self.fraq_stack[self.max_fraq]: |
| 97 | + self.max_fraq -= 1 |
| 98 | + return ans |
| 99 | + |
| 100 | +# Your FreqStack object will be instantiated and called as such: |
| 101 | +# obj = FreqStack() |
| 102 | +# obj.push(x) |
| 103 | +# param_2 = obj.pop() |
| 104 | +``` |
| 105 | + |
| 106 | +***复杂度分析*** |
| 107 | +- 时间复杂度:push 和 pop 平均时间复杂度是 $O(1)$ |
| 108 | +- 空间复杂度:$O(N)$,其中N为数字的总数。 |
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| 110 | +大家也可以关注我的公众号《脑洞前端》获取更多更新鲜的LeetCode题解 |
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