劍指offer：數(shù)組中出現(xiàn)次數(shù)超過一半的數(shù)字

題目描述
數(shù)組中有一個數(shù)字出現(xiàn)的次數(shù)超過數(shù)組長度的一半，請找出這個數(shù)字。例如輸入一個長度為9的數(shù)組{1,2,3,2,2,2,5,4,2}。由于數(shù)字2在數(shù)組中出現(xiàn)了5次，超過數(shù)組長度的一半，因此輸出2。如果不存在則輸出0。

# -*- coding: utf-8 -*-
# @Time         : 2019-07-08 17:21
# @Author       : Jayce Wong
# @ProjectName  : job
# @FileName     : MoreThanHalfNum.py
# @Blog         : https://blog.51cto.com/jayce1111
# @Github       : https://github.com/SysuJayce

class Solution:
    """
    解法1：
    要尋找一個數(shù)組中出現(xiàn)次數(shù)大于一半的元素，那么很明顯如果在一個有序數(shù)組中，這個元素會出現(xiàn)在數(shù)組中
    間，也就是統(tǒng)計意義上的中位數(shù)。那么通過尋找位于有序數(shù)組的中間的那個元素就可以確定這個中位數(shù)。

    解法2：
    如果一個元素出現(xiàn)次數(shù)大于一半，那么這個元素的出現(xiàn)次數(shù)一定大于其他所有元素的出現(xiàn)次數(shù)之和。
    因此，如果我們對上一次出現(xiàn)的元素進(jìn)行統(tǒng)計，最后剩下的那個元素就是我們的目標(biāo)元素。
    具體來說，如果當(dāng)前出現(xiàn)的元素和之前保存的元素不一樣，那么次數(shù)-1，反之+1.如果次數(shù)減到0了，那么
    保存當(dāng)前新出現(xiàn)的元素。
    """
    def MoreThanHalfNum_Solution2(self, numbers):
        def partition(begin, stop):
            # 這個函數(shù)的作用就是確定一個元素在有序數(shù)組中的正確位置，可以用來尋找位于有序數(shù)組正中
            # 間的元素
            pos = begin
            for i in range(begin, stop):
                if numbers[i] < numbers[stop]:
                    numbers[pos], numbers[i] = numbers[i], numbers[pos]
                    pos += 1
            numbers[stop], numbers[pos] = numbers[pos], numbers[stop]
            return pos

        if not numbers:
            return 0

        mid = len(numbers) >> 1
        start, end = 0, len(numbers) - 1
        index = partition(start, end)
        while index != mid:
            # 如果排好序的那個元素不在正中間，那么就根據(jù)它的位置重新確定待排序的子數(shù)組
            if index > mid:
                end = index - 1
            else:
                start = index + 1

            index = partition(start, end)

        # 注意要檢查找到的目標(biāo)元素是否符合要求
        count = 0
        for num in numbers:
            if num == numbers[index]:
                count += 1

        return numbers[index] if 2 * count > len(numbers) else 0

    def MoreThanHalfNum_Solution(self, numbers):
        if not numbers:
            return 0

        count = 1
        ans = numbers[0]
        for i in range(1, len(numbers)):
            # 如果當(dāng)前元素和保存的元素一致，那么count+1，反之-1.
            if numbers[i] == ans:
                count += 1
            else:
                count -= 1
            # 如果count減到0，那么用當(dāng)前元素替換之前保存的元素
            if count <= 0:
                ans = numbers[i]

        # 注意要檢查找到的目標(biāo)元素是否符合要求
        count = 0
        for num in numbers:
            if num == ans:
                count += 1

        return ans if count * 2 > len(numbers) else 0

def main():
    nums = [1, 2, 3, 2, 2, 2, 5, 4, 2]
    solution = Solution()
    print(solution.MoreThanHalfNum_Solution(nums))

if __name__ == '__main__':
    main()