# 第65期-基础数据结构:哈希表 多数元素

Python是一门需要不断实践练习的编程语言,本文档将AI大学堂学员交流群的Python每周练习进行汇总,希望各位小伙伴能够多进行实践练习,逐渐爱上这门神奇的编程语言,掌握它并在生活中能够使用它。

# 1 问题描述

给定一个大小为 n 的数组,找到其中的多数元素。多数元素是指在数组中出现次数 大于 ⌊ n/2 ⌋ 的元素。
你可以假设数组是非空的,并且给定的数组总是存在多数元素。

示例 1:

输入: [3,2,3]
输出: 3

示例 2:

输入: [2,2,1,1,1,2,2]
输出: 2

初始代码

from typing import List
class Solution:
    def majorityElement(self, nums: List[int]) -> int:
        #在此之间填写代码

print(Solution().majorityElement([3,2,3]))
print(Solution().majorityElement([2,2,1,1,1,2,2]))
1
2
3
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6
7

# 2 解题思路

  • 标签:哈希表
  • 遍历nums中的每一个数字,每出现一次就在哈希表中记录次数加一,直到便利完成
  • 判断哈希表中数字出现次数是否大于nums长度的一般,若是,则输出该数字

# 3 解题方法

from typing import List
class Solution:
    def majorityElement(self, nums: List[int]) -> int:
        a={}
        for i in nums:
            a[i]=a.get(i,0)+1
            if a[i]>len(nums)//2:
                return i

print(Solution().majorityElement([3,2,3]))
print(Solution().majorityElement([2,2,1,1,1,2,2]))
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

第1-3,10-11行: 题目中已经给出的信息,运行代码时要根据这些代码进行编辑
第4行: 定义字典a作为哈希表,用于存放nums中出现的数字以及对应的次数
第5行: for循环遍历nums中的数字并复制给i
第6行: 若哈希表中有i,则获取i对应的值并加一,表示出现的次数多一次,若没有i,则赋值a[i]为0+1
第7行: 获取哈希表中i对应的值,判断其对应的数字也就是i在nums中出现的次数是否大于nums长度的一半
第8行: 若满足上述条件,则返回函数值i

代码运行结果为:
image.jpg

该方法用到了Python 字典(Dictionary) get() 函数,简单介绍一下:


Python 字典(Dictionary) get() 函数
返回指定键的值。


语法:
dict.get(key, default=None)

例如:

#!/usr/bin/python

dict = {'Name': 'Runoob', 'Age': 27}

print "Value : %s" %  dict.get('Age')
print "Value : %s" %  dict.get('Sex', "Not Available")
1
2
3
4
5
6

输出:
Value : 27
Value : Not Available

# 数据结构讲解

这里用到了基础数据结构:哈希表,简单讲解下这个结构:
哈希表
散列表(Hash table,也叫哈希表),是根据关键码值(Key value)而直接进行访问的数据结构
它通过把关键码值映射到表中一个位置来访问记录,以加快查找的速度。这个映射函数叫做散列函数,存放记录的数组叫做散列表。


哈希表使用方法


1.直接寻址法:取关键字或关键字的某个线性函数值为散列地址。即H(key)=key或H(key) = a·key + b,其中a和b为常数(这种散列函数叫做自身函数)。若其中H(key)中已经有值了,就往下一个找,直到H(key)中没有值了,就放进去。


2. 数字分析法:分析一组数据,比如一组员工的出生年月日,这时我们发现出生年月日的前几位数字大体相同,这样的话,出现冲突的几率就会很大,但是我们发现年月日的后几位表示月份和具体日期的数字差别很大,如果用后面的数字来构成散列地址,则冲突的几率会明显降低。因此数字分析法就是找出数字的规律,尽可能利用这些数据来构造冲突几率较低的散列地址。


3. 平方取中法:当无法确定关键字中哪几位分布较均匀时,可以先求出关键字的平方值,然后按需要取平方值的中间几位作为哈希地址。这是因为:平方后中间几位和关键字中每一位都相关,故不同关键字会以较高的概率产生不同的哈希地址。


4. 折叠法:将关键字分割成位数相同的几部分,最后一部分位数可以不同,然后取这几部分的叠加和(去除进位)作为散列地址。数位叠加可以有移位叠加和间界叠加两种方法。移位叠加是将分割后的每一部分的最低位对齐,然后相加;间界叠加是从一端向另一端沿分割界来回折叠,然后对齐相加。


5. 随机数法:选择一随机函数,取关键字的随机值作为散列地址,即H(key)=random(key)其中random为随机函数,通常用于关键字长度不等的场合。


6. 除留余数法:取关键字被某个不大于散列表表长m的数p除后所得的余数为散列地址。即 H(key) = key MOD p,p<=m。不仅可以对关键字直接取模,也可在折叠、平方取中等运算之后取模。对p的选择很重要,一般取素数或m,若p选的不好,容易产生同义词。

# 4 视频解析

高清视频讲解,请查看AI大学堂Python基础实战100例 (opens new window)
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更新于: 12/28/2021, 7:43:14 AM