力扣刷题 | 重复 N 次的元素：Set 优化 + 连续子序列分析

2023-11-30 12:04:27

前言：理解问题的核心

LeetCode 961 题要求我们找到一个数组中重复了 N 次的元素。N 是数组长度的 1/3，换句话说，数组中存在一个元素出现了超过 1/3 的次数。乍一看，这个问题似乎很棘手，但如果你细心分析，就会发现一个关键点：由于 N 是数组长度的 1/3，因此数组中最多只能有三个不同的元素。

基于这一观察，我们可以制定一个巧妙的策略：

初始化一个集合 Set，它可以存储数组中的唯一元素。
遍历数组，对于每个元素，检查它是否已经在 Set 中。
如果元素在 Set 中，则递增其出现次数；否则，将其添加到 Set 中。
一旦 Set 中的元素数量超过 1，则可以推断出存在重复元素。

算法剖析：Set 优化与连续子序列分析的融合

现在，让我们深入了解算法的细节：

Set 优化： 我们使用 Set 来存储数组中的唯一元素。Set 是一个集合数据结构，它可以快速确定元素是否已经存在，从而避免了重复插入的开销。
连续子序列分析： 当 Set 中的元素数量超过 1 时，我们知道数组中存在重复元素。接下来，我们需要确定重复的元素及其出现次数。为了做到这一点，我们分析数组中的连续子序列。如果子序列中所有元素都相同，则该元素就是重复的元素。

代码实现：简洁高效的解决方案

以下是用 Python 实现的代码：

def repeated_n_times(nums):
    """
    :type nums: List[int]
    :rtype: int
    """
    unique_nums = set()  # 初始化一个集合来存储唯一元素
    for num in nums:
        if num not in unique_nums:
            unique_nums.add(num)  # 如果元素不存在，则将其添加到集合中
        else:
            return num  # 如果元素存在，则返回它