騰訊筆試題--微信紅包

本來這題沒什麼難度，不值得我寫部落格的，誰知道一個失誤花了半小時才做出來。寫下來告誡自己不要再犯錯。

春節期間小明使用微信收到很多個紅包，非常開心。在檢視領取紅包記錄時發現，某個紅包金額出現的次數超過了紅包總數的一半。請幫小明找到該紅包金額。寫出具體演算法思路和程式碼實現，要求演算法儘可能高效。
給定一個紅包的金額陣列gifts及它的大小n，請返回所求紅包的金額。
若沒有金額超過總數的一半，返回0。

測試樣例：
[1,2,3,2,2],5
返回：2

其實就是求超過陣列一半的元素問題，劍指offer上有。

方法一：利用partition方法

class Gift {
public:
    int getValue(vector<int> gifts, int n) {
        if(n <= 0)
            return -1;
        int start = 0;
        int end = n - 1;
        int middle = (end - start) >> 1;
        int index = -1;
        index = partition(gifts, start, end);
        while(index < middle){
            if(index > middle){ //index>middle，說明中位數在左邊，我們需要左調整end
                end = index - 1;
                index = partition(gifts, start, end);
            }
            else{  //index <= middle，說明中位數在右邊，需要右調整start
                start = index + 1;
                index = partition(gifts, start, end);  

            }
        }
        return check_more_than_half(gifts, n, gifts[middle]);
    }
    int partition(vector<int> gifts, int start, int end){
        int small = start - 1; //在這行和下面這行，我想把我自己叫哥了，經常由於寫程式碼寫的快把start寫成0，因為這個耽擱時間我真是醉了...
        for(int index=start; index<end; ++index){
            if(gifts[index] < gifts[end]){
                ++small;
                if(index != small)
                    std::swap(gifts[index], gifts[small]);
            }
        }
        ++small;
        std::swap(gifts[small], gifts[end]);
        return small;
    }
    int check_more_than_half(vector<int>& gifts, const int n, int val){
        int cnt = 0;
        for(auto i : gifts){
            if(i == val)
                ++cnt;
        }
        return (cnt != 0 && cnt > (n >> 1)) ? val : 0;
    }
};

基於陣列的partition方法是成熟的用來求第k位數的方法，在此處我們用來求的是中位數。我們求得中位數，然後判斷中位數是否超過陣列的一半就得出答案了。

如果求第k個數，while迴圈條件改為index< k-1（或Index != k-1）即可。

對於每次partition得出的index，如果index>middle，說明中位數在index左邊（當前index所對的元素肯定大於中位數）。否則，中位數在index右邊。當index=middle時，成功求得中位數，會跳出迴圈。

這個方法的時間複雜度是O(N)。

另外，千萬注意partition中是start，不是0。

方法二：攻守陣地法

我們把第一個元素作為士兵，並使用一個計數變數times。遍歷陣列，如果出現相同元素，times++。如果出現不同元素，times–。當times減為0時，該士兵死亡。使用新的gifts[i]作為士兵，繼續攻守。最後留在戰場上的士兵有可能就是超過一半的數字。

最後利用check函式判斷即可。

程式碼如下：

class Gift {
public:
    int getValue(vector<int> gifts, int n) {
        if(n <= 0)
            return -1;
        int times = 1;
        int soldier = gifts[0];
        for(int i=1; i<n; ++i){
            if(soldier == gifts[i])
                ++times;
            else if(soldier != gifts[i]){
                if(--times == 0){
                    soldier = gifts[i];
                    times = 1;
                }
            }
        }
        return check_more_than_half(gifts, n, soldier);
    }
    int check_more_than_half(vector<int>& gifts, const int n, const int val){
        int cnt = 0;
        for(auto i : gifts){
            if(i == val)
                ++cnt;
        }
        return (cnt != 0 && cnt > (n >> 1)) ? val : 0;
    }
};

該方法時間複雜度同樣是O(N)。