LeetCode 每日一题：寻找数组中的主要元素

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2024-01-19 04:42:27

导言

欢迎来到 LeetCode 每日一题系列。在今天的文章中，我们将介绍如何寻找数组中的主要元素。

什么是主要元素？

主要元素是指在一个数组中出现次数超过数组长度三分之一的元素。换句话说，主要元素在数组中出现的次数至少是数组长度的 ⌊n/3⌋ + 1。

如何寻找主要元素？

寻找数组中的主要元素有多种方法。其中一种方法是使用 Boyer-Moore 投票算法。该算法的工作原理是：

选择一个候选主要元素。
遍历数组，如果遇到与候选主要元素相同的元素，则将计数器加一；如果遇到与候选主要元素不同的元素，则将计数器减一。
如果计数器为零，则选择下一个元素作为候选主要元素，并重复步骤 2 和步骤 3。
当遍历完整个数组后，如果计数器不为零，则候选主要元素就是主要元素。

代码示例

以下是如何使用 Boyer-Moore 投票算法寻找数组中主要元素的代码示例：

def find_majority_element(nums):
    """
    寻找数组中的主要元素。

    参数：
        nums: 一个整数数组。

    返回：
        主要元素。
    """

    # 选择一个候选主要元素。
    candidate = nums[0]

    # 初始化计数器。
    count = 1

    # 遍历数组。
    for i in range(1, len(nums)):
        # 如果遇到与候选主要元素相同的元素，则将计数器加一。
        if nums[i] == candidate:
            count += 1
        # 如果遇到与候选主要元素不同的元素，则将计数器减一。
        else:
            count -= 1

        # 如果计数器为零，则选择下一个元素作为候选主要元素。
        if count == 0:
            candidate = nums[i]
            count = 1

    # 当遍历完整个数组后，如果计数器不为零，则候选主要元素就是主要元素。
    if count > 0:
        return candidate

    # 如果没有找到主要元素，则返回 None。
    return None


# 测试代码。
nums = [3, 2, 3]
print(find_majority_element(nums))  # 输出：3

nums = [1, 2, 3, 4, 5]
print(find_majority_element(nums))  # 输出：None