【Leetcode】451. Sort Characters By Frequency

    xiaoxiao2021-03-25  58

    题目:https://leetcode.com/problems/sort-characters-by-frequency/#/description

    特殊的排序,对频率排序。

    1.常规思路,先遍历一遍,把频数存入map,再把map的entry存入priorityqueue,最后逐一出队即可。代码:

    public String frequencySort1(String s) { Map<Character, Integer> map = new HashMap<>(); for(char c : s.toCharArray()) map.put(c, map.getOrDefault(c, 0) + 1); PriorityQueue<Entry<Character, Integer>> pri = new PriorityQueue<>(new Comparator<Entry<Character, Integer>>(){ public int compare(Entry<Character, Integer> e1, Entry<Character, Integer> e2){ return Integer.valueOf(e1.getValue()).compareTo(Integer.valueOf(e2.getValue())); } }); for(Entry<Character, Integer> entry : map.entrySet()){ pri.add(entry); } String r = ""; while(!pri.isEmpty()){ Entry<Character, Integer> entry = pri.poll(); int num = entry.getValue(); char c = entry.getKey(); for(int i = 0; i < num; i++){ r = c + r; } } return r; } 复杂度分析:建立map需要On。对队列的操作,考虑worst case,所有都出现一次,那么队列大小为n,则出队开销为logn + log(n-1) + ... + log1。这个是nlogn复杂度。

    所以这个思路整体是Onlogn的。

    《算法导论》中给出了结论,排序算法的时间下界是nlogn。但这不意味着这个题目也是这样。因为这个题目有特殊点,是对频数排序。最大频数是On的。因此可以把频数作为数组下标,数组值存该频数的字母,这里可能包含多个,因此是一个string。然后遍历这个数组即可。时间是On的空间也是On的。

    这个思路有点类似于桶排,总之就是假设对k1,k2,...,kn排序,如果ki最大值可以保证不是是很大,那么可以把ki作为数组索引,最后遍历数组。这个方法是On级别的。但是空间需要较大。

    代码:

    public String frequencySort(String s) { Map<Character, Integer> map = new HashMap<>(); int max = 0; for(char c : s.toCharArray()){ map.put(c, map.getOrDefault(c, 0) + 1); max = Math.max(max, map.get(c)); } StringBuffer[] pos = new StringBuffer[max + 1]; for(Entry<Character, Integer> entry : map.entrySet()){ int count = entry.getValue(); if(pos[count] == null) pos[count] = new StringBuffer(); pos[count].append(entry.getKey()); } StringBuffer r = new StringBuffer(); for(int i = pos.length - 1; i >= 0; i--){ if(pos[i] != null){ for(char c : pos[i].toString().toCharArray()){ for(int j = 0; j < i; j++){ r.append(c); } } } } return r.toString(); }

    下面是对logi求和的证明:

    可以采用夹逼法,求出上届和下界。

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