Question

是否有高效的C算法来计算和报告数组中相等元素的数量

例如，如果我们有

int Z[] = { 4, 9, 4, 10, 4, 2,  10, 1, 19, 21, 21 };

然后结果应该是

elem         number
  4            3
  9            1
  10           2
  2            1
  1            1
  19           1
  21           2

Answer 1

有很多方法可以做到这一点，每种方法都有不同的性能权衡。

首先，您可以在数组上执行双重循环，并为每个元素计算它出现的次数。这将花费时间O（n ²），其中n是数组元素的数量。但是，它只需要空间O（1）。

其次，您可以按升序对数组进行排序，这会将相同的元素组合在一起。从那里，很容易看出每个元素出现的次数，因为您可以遍历数组一次并计算每个元素出现的连续次数。使用的运行时和空间取决于您对数组进行排序的方式。如果使用heapsort，则运行时将为O（n log n），空间使用量仅为O（1）。如果您碰巧知道数组中从0到U的所有元素，则可以使用时间O（n + U）和空间O（U）中的计数排序或时间O（n log U）和空间中的基数排序为O（n）。

第三，您可以构建一个存储每个元素频率的辅助表，并通过在数组中迭代一次来填充它，随时填写条目。如果使用哈希表，则预期运行时将为O（n），空间使用率也将为O（n）。如果您知道数组元素在0到U（包括0和U）的范围内，您可以使用频率数组并在时间O（n + U）和空间O（U）中解决这个问题（基本上，它会计算排序！）

这里没有明显的赢家。对于具有O（1）空间使用的东西，Heapsort具有最佳时间复杂度。散列具有最佳的总体时间复杂度，但空间使用率较低。计数或基数排序可能最好，具体取决于数字的大小。

根据您的具体情况，看看您的实际参数是什么，希望您可以选择最适合您的解决方案。

Answer 2

这是一个有效的答案。

第一个循环将数字数组的数量初始化为全零。

第二个循环扫描所有数字，直到它达到数字零，然后扫描停止。关于这种方法的好处是你可以添加一堆不是零的数字，以使你的数组更大，程序仍然可以工作。

最后，第三个循环只是遍历数字数组，并以一种很好的排序方式打印结果。

在预定义数字数组中，不要删除零并重新运行程序，否则会出现意外结果，包括分段错误。

    #include <stdlib.h>
    #include <stdio.h>
    int main(){
      int Z[] = { 4, 9, 4, 10, 4, 2,  10, 1, 19, 21, 21, 0};
      int n;
      int lowest=1;
      int highest=100;
      int counts[highest+1];
      for (n=0;n<=highest;n++){
        counts[n]=0;
      }
      int *num=Z;
      while((int)*num != 0){
        counts[*num]++;
        num++;
      }

      for (n=lowest;n<=highest;n++){
        if (counts[n] > 0){
          printf("%d = %d\n",n,counts[n]);
        }
      }
      return 0;
    }

确定每个元素在数组中出现的频率？

2 个答案: