算法案例修炼指南|54.第三大的数|LeetCode每日刷题挑战赛

2023-12-27 09:54:10

前言

作为一名技术爱好者，算法是通往编程世界的必经之路。为了帮助大家夯实算法基础，提升解决问题的能力，我们隆重推出【算法千题案例】⚡️每日LeetCode打卡⚡️系列文章，从LeetCode精选题库中甄选经典题目，进行深入剖析和讲解，助力大家征服算法挑战，成为算法达人。

题目背景

今天，我们聚焦于LeetCode的第54题——第三大的数。题目要求给定一个非空数组，返回此数组中第三大的数。如果不存在，则返回数组中最大的数。

示例

为了帮助大家更好地理解题意，我们先来看几个示例：

示例1：

输入：nums = [3, 2, 1]
输出：1

示例2：

输入：nums = [1, 2]
输出：2

示例3：

输入：nums = [2, 2, 3, 1]
输出：1

算法解析

对于这道题目，我们可以采用以下算法来求解：

排序法：
- 将数组中的元素进行排序。
- 由于题目要求的是第三大的数，我们可以直接返回排序后数组中的第三个元素。
- 如果数组中元素个数少于3，则返回数组中最大的数。
哈希法：
- 使用哈希表来记录数组中的元素。
- 遍历数组，将每个元素作为哈希表的键，并将其值设置为出现的次数。
- 然后，根据哈希表中的值，我们可以找出出现次数最少的第三个元素。
- 如果数组中元素个数少于3，则返回数组中最大的数。

代码实现

根据上述算法，我们可以使用Python语言实现如下代码：

def third_max(nums):
    """
    Find the third maximum number in an array.

    Args:
        nums: A non-empty array of integers.

    Returns:
        The third maximum number in the array. If there are less than three
        distinct numbers in the array, return the maximum number.
    """

    # Sort the array in descending order.
    nums.sort(reverse=True)

    # Initialize a set to store unique numbers.
    unique_nums = set()

    # Iterate over the sorted array.
    for num in nums:
        # Add the number to the set if it is not already there.
        if num not in unique_nums:
            unique_nums.add(num)

            # If we have found three unique numbers, return the third one.
            if len(unique_nums) == 3:
                return num

    # If we have not found three unique numbers, return the maximum number.
    return nums[0]


# Test the function.
print(third_max([3, 2, 1]))  # 1
print(third_max([1, 2]))  # 2
print(third_max([2, 2, 3, 1]))  # 1