剑指offer 面试题29:数组中出现次数超过一半的数字

题目:
数组中有一个数字出现的次数超过数组长度的一半,请找出这个数字。

解法:
假设将数组排序,因为所求数字出现次数超过一半,则arr[n/2]即为所求。
排序的时间复杂度O(nlogn)

既然arr[n/2]即为所求,那实际上用不着排序,找出第n/2大的数字即可。
而在长度为n的数组中,找到第k大的数字有成熟的、基于快排partition的算法。

一遍partition,把大于pivot的统一放到左边,小于pivot的统一放到右边。如果此时pivot刚好等于所求数字,则算法结束。
如果左边的个数小于k,则所求一定在右边,因此对右边递归查找即可。反之则对左边递归查找。

int partition(int *arr, int low, int high) {
    if (arr == 0 || low >= high) return;
    int  pivot = arr[high];
    --high;
    while (low < high) {
        while (low < high && arr[low] >= pivot) ++low;
        while (low < high && arr[high] < pivot) --high;
        if (low != high) {
            swap(arr[low], arr[high]);
        }  
    }
    swap(pivot, arr[low]);
    return low;
}

partition的第二种写法:

int partition(int *arr, int low, int high) {
    if (arr == 0 || low >= high) return;
    int pivot = arr[high];
    int location = low - 1;
    for (int i = low; i < high; ++i) {
        if (arr[i] >= pivot) {
            swap(arr[i], arr[++location]);
        }
    }
    swap(arr[location+1], pivot);
    return location+1;
}

从数组中找到第k大的元素:

int findK(int *arr, int begin, int end, int k) {
    int p = partition(arr, begin, end);
    if (p == k-1) {
        return arr[p];
    } else if (p > k-1) {
        return findK(arr, begin, p-1, k);
    } esle {
        return findK(arr, p+1, end, k);
    }
}
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