12.前K个高频元素---使用优先队列和哈希表解决

一、目的

写本片博客的目的是为了让自己和大家了解优先队列的用法以及HashMap的两种遍历方式

二、首先讲解一下什么是优先队列

PriorityQueue保存队列元素的顺序不是它们加入队列的顺序，而是他们的大小（默认poll的顺序是从小到大）。所以使用peek()、poll()函数取出队列中的元素时，不是取出最先存进去的元素而是所有元素中最小的元素。
同时PriorityQueue不允许插入null元素，他存储的元素必须是可以比较的对象，否则要指明比较器。

PriorityQueue实现自定义比较器
PriorityQueue中的元素是从小到大顺序排列的，如果我希望里面的元素从大到小逆序排列可以这么写：

PriorityQueue<Integer> queue = new PriorityQueue<>((a, b) -> (b - a));

假设我PriorityQueue中的元素是数组，我希望队列中的数组按照第二位数的值从小到大顺序排列，可以这么定义：

PriorityQueue<Integer>  queue = new PriorityQueue<>((a, b) -> (a[1]-b[1]));

三、题目描述

给你一个整数数组 nums 和一个整数 k ，请你返回其中出现频率前 k 高的元素。你可以按任意顺序返回答案。

示例 1:

输入: nums = [1,1,1,2,2,3], k = 2
输出: [1,2]
示例 2:

输入: nums = [1], k = 1
输出: [1]

四、代码书写

class Solution {public int[] topKFrequent(int[] nums, int k) {HashMap<Integer,Integer> hashMap = new HashMap<>();for(int m : nums){hashMap.put(m,hashMap.getOrDefault(m,0)+1);}PriorityQueue<Integer> queue = new PriorityQueue<>((a,b) -> (hashMap.get(b)-hashMap.get(a)));for(int key : hashMap.keySet()){queue.offer(key);}int res[] = new int[k];for(int i=0;i<k;i++){res[i] = queue.poll();}return res;}
}

PriorityQueue queue = new PriorityQueue<>((a,b) -> (hashMap.get(b)-hashMap.get(a)));
表示优先队列中存储的是hashMap中值按从大到小顺序排列的

五、方法二代码书写（主要是为了让大家学习第二种HashMap的遍历方式）

// 借助 HashMap 数据结构public int[] topKFrequent(int[] nums, int k) {int[] res = new int[k];    // 结果数组Map<Integer, Integer> map = new HashMap();// 统计数组中各元素出现的次数for(int num : nums){if(map.containsKey(num)){map.put(num, map.get(num) + 1);}else{map.put(num, 1);}}int maxTimes = 0;    // 出现最多的元素的出现次数// 找出出现次数最多的元素出现的次数for(Map.Entry<Integer, Integer> entry : map.entrySet()){if(entry.getValue() > maxTimes){maxTimes = entry.getValue();}}// 按出现次数从大到小添加到结果数组while(k > 0){for(Map.Entry<Integer, Integer> entry : map.entrySet()){if(entry.getValue() == maxTimes){res[k - 1] = entry.getKey();k--;}}maxTimes--;}return res;}