LeetCode 2080. 区间内查询数字的频率（哈希+二分查找）

文章目录

- 1. 题目
- 2. 解题
- - 2.1 超时解
  - 2.2 优化

1. 题目

请你设计一个数据结构，它能求出给定子数组内一个给定值的频率。

子数组中一个值的频率指的是这个子数组中这个值的出现次数。

请你实现 RangeFreqQuery 类：

RangeFreqQuery(int[] arr) 用下标从 0 开始的整数数组 arr 构造一个类的实例。
int query(int left, int right, int value) 返回子数组 arr[left...right] 中 value 的频率。

一个子数组指的是数组中一段连续的元素。arr[left...right] 指的是 nums 中包含下标 left 和 right 在内的中间一段连续元素。

示例 1：
输入：
["RangeFreqQuery", "query", "query"]
[[[12, 33, 4, 56, 22, 2, 34, 33, 22, 12, 34, 56]], [1, 2, 4], [0, 11, 33]]
输出：
[null, 1, 2]解释：
RangeFreqQuery rangeFreqQuery = new RangeFreqQuery([12, 33, 4, 56, 22, 2, 34, 33, 22, 12, 34, 56]);
rangeFreqQuery.query(1, 2, 4); // 返回 1 。4 在子数组 [33, 4] 中出现 1 次。
rangeFreqQuery.query(0, 11, 33); // 返回 2 。33 在整个子数组中出现 2 次。提示：
1 <= arr.length <= 10^5
1 <= arr[i], value <= 10^4
0 <= left <= right < arr.length
调用 query 不超过 10^5 次。

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/range-frequency-queries
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2. 解题

2.1 超时解

存储每个位置的每个数的出现次数的前缀和

class RangeFreqQuery {vector<unordered_map<int,int>> presum;
public:RangeFreqQuery(vector<int>& arr) {presum.reserve(arr.size());presum.emplace_back(unordered_map<int,int>());presum[0][arr[0]] = 1;for(int i = 1; i < arr.size(); ++i){presum.emplace_back(presum.back());if(presum[i-1].find(arr[i]) == presum[i-1].end())presum[i][arr[i]] = 1;elsepresum[i][arr[i]] = presum[i-1][arr[i]]+1;}}int query(int left, int right, int value) {if(presum[right].find(value) == presum[right].end())return 0;if(left == 0 || presum[left-1].find(value) == presum[left-1].end())return presum[right][value];return presum[right][value] - presum[left-1][value];}
};

2.2 优化

记录同一种数字的所有的位置，进行二分查找 left 和 right 的位置

class RangeFreqQuery {unordered_map<int, vector<int>> pos; // 数字出现的位置
public:RangeFreqQuery(vector<int>& arr) {for(int i = 0; i < arr.size(); ++i){pos[arr[i]].push_back(i);}}int query(int left, int right, int value) {if(pos.find(value) == pos.end()) return 0;auto it1 = lower_bound(pos[value].begin(), pos[value].end(), left);auto it2 = upper_bound(pos[value].begin(), pos[value].end(), right);return it2-it1;}
};