📜  检查数组是否具有多数元素(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 15:10:53.866000             🧑  作者: Mango

检查数组是否具有多数元素

在数组中,存在一个元素出现的次数超过一半以上,我们称该元素为多数元素。例如,数组 [1, 2, 3, 2, 2, 2, 5, 4, 2] 中,元素2出现了5次,超过了数组长度的一半,因此2就是这个数组的多数元素。

那么如何检查一个数组是否具有多数元素呢?我们可以用Boyer-Moore算法,该算法通过不断缩小多数元素的范围来快速找出多数元素。

Boyer-Moore算法

在Boyer-Moore算法中,我们使用两个变量majoritycountmajority表示当前的多数元素,count表示该元素出现的次数。

具体地,算法分为两个步骤:

  1. 遍历数组,如果当前元素和majority相同,则count加1;否则,如果count为0,则将majority更新为当前元素,否则将count减1;
  2. 遍历数组,统计majority出现的次数,如果超过数组长度的一半,则majority是多数元素,否则数组不存在多数元素。

下面是Boyer-Moore算法的Python代码实现:

def has_majority_element(nums) -> bool:
    majority, count = None, 0
    for num in nums:
        if num == majority:
            count += 1
        elif count == 0:
            majority, count = num, 1
        else:
            count -= 1
    return nums.count(majority) > len(nums) // 2
测试

我们来测试一下has_majority_element函数,输入[1, 2, 3, 2, 2, 2, 5, 4, 2],期望输出为True

assert has_majority_element([1, 2, 3, 2, 2, 2, 5, 4, 2]) == True

我们再来测试一下输入[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]的情况,期望输出为False

assert has_majority_element([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]) == False
总结

Boyer-Moore算法是一种快速找出多数元素的算法,其时间复杂度为O(n),空间复杂度为O(1)。使用该算法可以轻松检查一个数组是否具有多数元素。