Question

我被要求实施一个在面试中弹出最常添加项目的堆栈。我给了他以下答案，但他对解决方案不满意。

class stack 
{
  // Map of value and count 
  map<int,int> Cntmap; 

  public: 
  void push(int val) 
  { 
    // Find val in map 

    // if found then increment map count 

    // else insert a pair (val,1) 
  } 

  int pop( ) 
  { 
    // Find the Key in Cntmap with max value 

    // using std::max_element 

    // Decrement the Cntmap count for the popped val 
  } 
}

任何人都可以用正确的方法帮助我吗？

Answer 1

这是一个有趣的问题，因为在push，你抬起头来使用密钥，并在pop中使用映射值。 std::map 立即支持第一个：你所要做的就是：

++ CntMap[ val ];

如果密钥不是，[]运算符将插入一个条目 present，使用默认值初始化映射类型构造函数，int导致0。你甚至没有需要if。

第二个更难。然而，评论给出了解决方案：您需要的只是一个自定义Compare，需要两个 std::pair<int, int>，并比较第二个元素。 std::max_element将向您输入的条目返回一个迭代器感兴趣，所以你可以直接使用它。到目前为止一直很好（和非常简单），但你必须考虑错误条件：什么如果Cntmap为空，则会发生。你可能想要删除如果计数下降到0（再次，简单，因为你有一个迭代器指定条目，键和价值）。

最后，如果这是一个面试问题，我肯定会指出pop操作是O(n)，并且可能是{{1}} 值得（虽然复杂得多）维护二级索引，以便找到最大值元素更快。（如果我正在面试，那将是我的下一个问题。但是，显然对于高级程序员而言。）

Answer 2

仅使用单个（简单）数据结构的问题是其中一个操作必须是线性的（它必须搜索所有元素），这不够好。在您的情况下，我认为线性时间操作是pop。

我的尝试：

有一个链表（按频率排序）。
为链表中的节点提供值映射。
要推送，请在地图中查找值以获取链接列表节点。
- 如果找到，请增加频率并适当移动节点以保持链接列表的排序。
- 如果未找到，请将频率设置为1并插入相应位置的链接列表。
要弹出，请减少链表的第一个节点的频率，并适当移动以保持链表的排序，并返回适用的值。

如果有许多节点具有相同的频率，您可能会遇到一些非常糟糕的最坏情况行为。应该可以通过具有某种链表的链表来获得恒定时间添加/递增/递减，大链表中的每个节点表示特定频率，并且每个表示所有节点的链表这个频率。

通过上述优化，pop可以是O（1），push可以是O（log n）。如果使用unordered_map（C ++ 11），则推送可以是O（1）。

另一个（可能稍微简单）选项是执行类似于上面的操作，但使用heap而不是链接列表。

Answer 3

我认为，在你的情况下，Max-Heap会更好，而不是Map。您可以以类似的方式维护计数器。请注意，堆的键将是计数而不是实际值本身。当您必须插入一个值时，搜索该值，如果找到，则递增它的键，否则，将值插入为1。希望这会有所帮助。

Answer 4

解决方案可能是包裹Boost.Bimap（组织是否使用了boost？）。有了这个，你可以创建一个容器，它在一个方向上提供有序访问，在另一个方向上进行哈希处理你的推送和弹出的实现将使用bimap的replace函数。

实现弹出最常添加项目的堆栈

4 个答案: