【优先级队列（堆）】3.前 K 个⾼频单词 （medium）

3.前 K 个⾼频单词 （medium）

题⽬链接：692. 前 K 个⾼频单词

题⽬描述：

给定⼀个单词列表 words 和⼀个整数 k ，返回前 k 个出现次数最多的单词。
返回的答案应该按单词出现频率由⾼到低排序。如果不同的单词有相同出现频率， 按字典顺序 排序。
⽰例 1：
输⼊:
words = [“i”, “love”, “leetcode”, “i”, “love”, “coding”], k = 2
输出:
[“i”, “love”]
解析:
“i” 和 “love” 为出现次数最多的两个单词，均为 2 次。
注意，按字⺟顺序 “i” 在 “love” 之前。
⽰例 2：
输⼊:
[“the”, “day”, “is”, “sunny”, “the”, “the”, “the”, “sunny”, “is”, “is”], k = 4
输出:
[“the”, “is”, “sunny”, “day”]
解析:
“the”, “is”, “sunny” 和 “day” 是出现次数最多的四个单词，出现次数依次为 4, 3, 2 和 1 次。
注意：
1 <= words.length <= 500
1 <= words[i] <= 10
words[i] 由⼩写英⽂字⺟组成。
k 的取值范围是 [1, 不同 words[i] 的数量]
进阶：尝试以 O(n log k) 时间复杂度和 O(n) 空间复杂度解决。

解法（堆）：

算法思路：

• 稍微处理⼀下原数组：
a. 我们需要知道每⼀个单词出现的频次，因此可以先使⽤哈希表，统计出每⼀个单词出现的频次；
b. 然后在哈希表中，选出前 k ⼤的单词（为什么不在原数组中选呢？因为原数组中存在重复的单词，哈希表⾥⾯没有重复单词，并且还有每⼀个单词出现的频次）
• 如何使⽤堆，拿出前 k ⼤元素：
a. 先定义⼀个⾃定义排序，我们需要的是前 k ⼤，因此需要⼀个⼩根堆。但是当两个字符串的频次相同的时候，我们需要的是字典序较⼩的，此时是⼀个⼤根堆的属性，在定义⽐较器的时候需要注意！
▪ 当两个字符串出现的频次不同的时候：需要的是基于频次⽐较的⼩根堆
▪ 当两个字符串出现的频次相同的时候：需要的是基于字典序⽐较的⼤根堆
b. 定义好⽐较器之后，依次将哈希表中的字符串插⼊到堆中，维持堆中的元素不超过 k 个；
c. 遍历完整个哈希表后，堆中的剩余元素就是前 k ⼤的元素

算法代码：

class Solution
{public List<String> topKFrequent(String[] words, int k) {// 1. 统计⼀下每⼀个单词出现的频次Map<String, Integer> hash = new HashMap<>();for(String s : words){hash.put(s, hash.getOrDefault(s, 0) + 1);}// 2. 创建⼀个⼤⼩为 k 的堆PriorityQueue<Pair<String, Integer>> heap = new PriorityQueue<>((a, b) ->{if(a.getValue().equals(b.getValue())) // 频次相同的时候，字典序按照⼤根堆的⽅式排列{return b.getKey().compareTo(a.getKey());}return a.getValue() - b.getValue();});// 3. TopK 的主逻辑for(Map.Entry<String, Integer> e : hash.entrySet()){heap.offer(new Pair<>(e.getKey(), e.getValue()));if(heap.size() > k){heap.poll();}}// 4. 提取结果List<String> ret = new ArrayList<>();while(!heap.isEmpty()){ret.add(heap.poll().getKey());}// 逆序数组Collections.reverse(ret);return ret;}
}