Python程序:查找隐藏数组中出现频率最高的元素的索引


假设我们有一个名为“TestArray”的类,它包含一个私有数组,该数组只能包含值0或1;以及两个公有成员函数length()和query()。length()函数返回数组的长度,query()函数返回比较数组中各种值的三个不同值。该函数接受四个值p、q、r、s作为输入,其工作方式如下:

  • 如果数组给定索引中的所有四个值均为0或1,则返回4。

  • 否则,如果数组给定索引中的三个值相同,而第四个值不同,则返回2。

  • 否则,如果数组给定索引中包含两个值0和两个值1,则返回0。

我们必须找出数组中出现频率最高的元素的索引,而无需访问数组本身,并且仅使用类的成员函数。如果数组中0和1的数量相同,则返回-1。

因此,如果输入类似于array = [0, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 0],则输出将为2。在数组的索引2处,值为1,这是数组中最频繁的值。类似地,答案1、4、5、6也是正确的,因为这些索引也包含值1。

为了解决这个问题,我们将遵循以下步骤:

  • n := length()

  • groupA := 1

  • groupB := 0

  • aIdx := null

  • bIdx := null

  • first := query(0, 1, 2, 3)

  • second := query(0, 1, 2, 4)

  • for i in range(4, n):

    • if query(0, 1, 2, i) == first:

      • groupA := groupA + 1

      • aIdx := i

    • else:

      • groupB := groupB + 1

      • bIdx := i

  • for i in range(0, 3):

    • nxt = []

    • for v in range(1, 4):

      • if v != i:

        • nxt.append(v)

    • if query(nxt) == second:

      • groupA := groupA + 1

      • aIdx := i

    • else:

      • groupB := groupB + 1

      • bIdx := i

  • if groupA > groupB:

    • return aIdx

  • else if groupB > groupA:

    • return aIdx

  • else:

    • return -1

示例 (Python)

让我们看看下面的实现,以便更好地理解:

 在线演示

class TestArray:
   def __init__(self, array) -> None:
      self.__arr = array

   def length(self):
      return len(self.__arr)

   def query(self, p, q, r, s):
      val = self.__arr[p] + self.__arr[q] + self.__arr[r] + self.__arr[s]
      if val == 4 or val == 0:
         return 4
      elif val == 1 or val == 3:
         return 2
      elif val == 2:
         return 0

def solve(reader):
   n,groupA,groupB,aIdx,bIdx=reader.length(),1,0,None,None
   first,second=reader.query(0,1,2,3),reader.query(0,1,2,4)
   for i in range(4,n):
      if reader.query(0,1,2,i)==first:
         groupA,aIdx=groupA+1,i
      else:
         groupB,bIdx=groupB+1,i
   for i in range(3):
      nxt=[v for v in [0,1,2,3,4] if v!=i]
      if reader.query(*nxt)==second:
         groupA,aIdx=groupA+1,i
      else:
         groupB,bIdx=groupB+1,i
   return aIdx if groupA>groupB else bIdx if groupB>groupA else -1

arr_ob = TestArray([0, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 0])
print(solve(arr_ob))

输入

[0, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 0]

输出

2

更新于:2021年5月18日

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