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主题
寻找数组中第一个出现频率唯一的元素
摘要
通过两次哈希统计和一次遍历,找到数组中第一个具有唯一出现频率的数字,否则返回-1。
关键信息
- 1 统计每个数字出现频次
- 2 统计每种频次的数字个数
- 3 从左到右找到第一个频次唯一的数字
2026-06-15:频率唯一的第一个元素。用go语言,从左到右扫描数组,统计每个元素出现的次数。对每个元素判断它的出现频率是否与其他元素不同:也就是它的出现次数在所有元素中是唯一的那种。找到最先满足这种“频率唯一”的元素并返回它;如果没有任何元素满足条件,则返回 -1。
1 <= nums.length <= 100000。
1 <= nums[i] <= 100000。
输入: nums = [20,10,30,30]。
输出: 30。
解释:
20 出现了 1 次。
10 出现了 1 次。
30 出现了 2 次。
30 的出现频率是唯一的,因为没有其他整数恰好出现 2 次。
题目来自力扣3843。
一、整体解题分步详细过程 步骤1:遍历原数组,统计每个数字的出现频次
1. 初始化一个键为数组元素、值为出现次数的哈希映射cnt,用于记录每个数字出现多少次。
2. 从左到右完整遍历输入数组中每一个数字:
• 取出当前数字,去哈希映射中查找该数字对应的计数;
• 若该数字第一次出现,映射内默认计数为0,执行计数+1;若已存在则直接在原有计数基础上+1;
3. 以示例输入[20,10,30,30]举例,遍历完成后哈希映射存储结果:
• 20:出现1次
• 10:出现1次
• 30:出现2次
步骤2:统计「频次的频次」,记录每种出现次数有多少个数字
1. 创建数组cc,数组长度等于原数组长度+1。原因:一个数字最多完整铺满整个数组,最大出现次数不会超过原数组长度,数组下标可以直接代表“出现次数”,数组存储值代表“有多少个数字拥有该出现次数”。
2. 遍历上一步得到的频次哈希映射cnt的每一个计数值(也就是各个数字的出现次数):
• 把当前计数值作为下标,对应cc数组位置的值 +1;含义是:拥有该出现次数的数字数量增加一个。
3. 示例遍历后cc数组关键位置结果:
• 下标1(出现1次):对应值为2,代表有2个数字(20、10)只出现1次;
• 下标2(出现2次):对应值为1,代表仅有1个数字(30)出现2次;
其余下标数值均为0。
步骤3:再次从左到右遍历原数组,寻找第一个频率唯一的数字
1. 重新从头按顺序扫描原始输入数组,保证满足“第一个”的要求;
2. 对当前遍历到的数字,先去哈希映射cnt取出它的出现次数;
3. 用这个出现次数作为下标读取cc数组的值:
• 若读取结果等于1,说明当前数字的出现次数是全局独一份,没有其他数字和它出现次数相同,符合题目要求;
• 立刻直接返回当前数字,终止全部流程,不再继续遍历;
4. 示例逐元素校验过程:
• 第一个数字20:出现次数1,cc[1]=2,不等于1,不满足;
• 第二个数字10:出现次数1,cc[1]=2,不等于1,不满足;
• 第三个数字30:出现次数2,cc[2]=1,等于1,满足条件,直接返回30;
5. 若完整遍历完整个数组,所有数字的出现次数都存在重复(所有cc[次数]>1),说明不存在频率唯一的元素,最终返回-1。
二、时间复杂度分析
1. 第一次遍历原数组统计频次:数组长度为n,时间复杂度 ;
2. 遍历哈希映射统计频次的频次:哈希映射中键的数量最多为n(所有数字互不重复),最坏时间复杂度 ;
3. 第二次遍历原数组查找目标元素:数组长度n,时间复杂度 ;
三段操作依次串行执行,相加后总时间复杂度: 。
三、额外空间复杂度分析
1. 哈希映射cnt:最坏情况所有数字不重复,存储n个键值对,占用 ;
2. 数组cc:长度固定为 ,占用 ;
无其他随输入规模线性增长的临时存储,总额外空间复杂度: 。
Go完整代码如下:
package main
import (
"fmt"
)
func firstUniqueFreq(nums []int)int {
cnt := map[int]int{}
for _, x := range nums {
cnt[x]++
}
cc := make([]int, len(nums)+1)
for _, c := range cnt {
cc[c]++
}
for _, x := range nums {
if cc[cnt[x]] == 1 {
return x
}
}
return-1
}func main() {
nums := []int{20, 10, 30, 30}
result := firstUniqueFreq(nums)
fmt.Println(result)
}
![]()
Python完整代码如下:
# -*-coding:utf-8-*-
def first_unique_freq(nums):
# Count frequency of each number
cnt = {}
for x in nums:
cnt[x] = cnt.get(x, 0) + 1
# Count how many numbers have each frequency
cc = [0] * (len(nums) + 1)
for c in cnt.values():
cc[c] += 1
# Find the first number whose frequency appears only once
for x in nums:
if cc[cnt[x]] == 1:
return x
return-1
def main():
nums = [20, 10, 30, 30]
result = first_unique_freq(nums)
print(result)if __name__ == "__main__":
main()
![]()
C++完整代码如下:
int firstUniqueFreq(std::vector& nums) {
std::unordered_map cnt;
for (int x : nums) {
cnt[x]++;
}
std::vector cc(nums.size() + 1, 0);
for (const auto& pair : cnt) {
cc[pair.second]++;
}
for (int x : nums) {
if (cc[cnt[x]] == 1) {
return x;
}
}
return-1;
}int main() {
std::vector nums = {20, 10, 30, 30};
int result = firstUniqueFreq(nums);
std::cout << result << std::endl;
return0;
}
![]()
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