kon3155 发表于 2009-3-17 11:17:04

寻找发帖“水王”

根据《编程之美》——寻找发帖“水王” 改编:lol
传说,数学研发论坛有一大“水王”(大家都知道是谁:lol ) ,他不但喜欢发贴,还会回复其他 ID发的每个帖子。坊间风闻该“水王”发帖数目超过了帖子总数的一半。如果你有一个当前论坛上所有帖子(包括回帖)的列表,其中帖子作者的 ID也在表中,你能快速找出这个传说中的水王吗?

【分析与解法】
首先想到的是一个最直接的方法,我们可以对所有 ID进行排序。然后再扫描一遍排好序的 ID列表,统计各个 ID出现的次数。如果某个 ID出现的次数超过总数的一半,那么就输出这个 ID。这个算法的时间复杂度为 O(N * log2N + N)。 如果ID列表已经是有序的,还需要扫描一遍整个列表来统计各个ID出现的次数吗?
如果一个 ID 出现的次数超过总数 N 的一半。那么,无论水王的 ID 是什么,这个有序的 ID列表中的第 N/2 项(从 0 开始编号)一定会是这个 ID(读者可以试着证明一下)。省去重新扫描一遍列表, 可以节省一点算法耗费的时间。 如果能够迅速定位到列表的某一项 (比如使用数组来存储列表),除去排序的时间复杂度,后处理需要的时间为 O(1)。 但上面两种方法都需要先对 ID列表进行排序,时间复杂度方面没有本质的改进。能否避免排序呢?

如果每次删除两个不同的 ID(不管是否包含“水王”的 ID),那么,在剩下的 ID列表中,“水王”ID出现的次数仍然超过总数的一半。 看到这一点之后, 就可以通过不断重复这个过程,把 ID 列表中的 ID 总数降低(转化为更小的问题),从而得到问题的答案。新的思路,避免了排序这个耗时的步骤,总的时间复杂度只有 O(N),且只需要常数的额外内存。伪代码如下:Type Find(Type* ID, int N)
{
    Type candidate;
    int nTimes, i;
    for(i = nTimes = 0; i < N; i++)
    {
      if(nTimes == 0)
      {
            candidate = ID, nTimes = 1;
      }
      else
      {
            if(candidate == ID)
            nTimes++;
            else
            nTimes--;
      }
    }
    return candidate;
} 在这个题目中,有一个计算机科学中很普遍的思想,就是如何把一个问题转化为规模较小的若干个问题。分治、递推和贪心等都是基于这样的思路。在转化过程中,小的问题跟原问题本质上一致。这样,我们可以通过同样的方式将小问题转化为更小的问题。因此,转化过程是很重要的。像上面这个题目,我们保证了问题的解在小问题中仍然具有与原问题相同的性质:水王的 ID 在 ID 列表中的次数超过一半。转化本身计算的效率越高,转化之后问题规模缩小得越快,则整体算法的时间复杂度越低。

【问题】
随着数学研发论坛的发展,管理员发现,“超级水王”没有了。统计结果表明,有 3 个发帖很多的 ID(大家也都知道,嚎),他们的发帖数目都超过了帖子总数目 N的 1/4。你能从发帖 ID列表中快速找出他们的ID吗?

gxqcn 发表于 2009-3-17 11:30:41

里面阐述的算法思路蛮巧妙的。:b:

无心人 发表于 2009-3-17 11:46:32

关键是取得ID的算法
相对来说分析倒是很简单的

wayne 发表于 2009-3-17 11:52:19

C能获取emath上的数据吗

无心人 发表于 2009-3-17 11:56:09

应该能,只要能有函数枚举论坛帖子的数据

wayne 发表于 2009-3-17 12:14:35

原帖由 无心人 于 2009-3-17 11:56 发表 http://bbs.emath.ac.cn/images/common/back.gif
应该能,只要能有函数枚举论坛帖子的数据
强,那我重点关注一下这个主题的进展

mathe 发表于 2009-3-17 16:26:51

找一个wget的源代码吧

wayne 发表于 2009-3-17 17:35:58

原帖由 mathe 于 2009-3-17 16:26 发表 http://bbs.emath.ac.cn/images/common/back.gif
找一个wget的源代码吧
明白了。
强!

kon3155 发表于 2009-3-18 23:05:52

搜了一个解答作为参考,来自http://hi.baidu.com/azuryy/blog/item/65ecc2d5583c7ac151da4b15.htmlType candidate1;
Type candidate2;
Type candidate3;

void Find(Type* ID,int N)
{
    int nTimes1 = 0 ;
    int nTimes2 = 0 ;
    int nTimes3 = 0 ;
    int i;

    for( i = 0; i < N; i++)
    {
      if (nTimes1 == 0)
      {
            candidate1 = ID, nTimes1 = 1;
      }
      else
      {
            if (candidate1 == ID)
            {
                nTimes1++;
            }
            else
            {
                if (nTimes2 == 0)
                {
                  candidate2 = ID, nTimes2 = 1;
                }
                else
                {
                  if (candidate2 == ID)
                  {
                        nTimes2++;
                  }
                  else
                  {
                        if (nTimes3 == 0)
                        {
                            candidate3 = ID, nTimes3 = 1;
                        }
                        else
                        {
                            if (candidate3 == ID)
                            {
                              nTimes3++;
                            }
                            else
                            {
                              nTimes1--;
                              nTimes2--;
                              nTimes3--;
                            }
                        }
                  }
                }
            }
      }
    }
}

int main()
{
    int a[] = {0,4,1,4,0,4,1,4,1,0,3,3,0,3,3,3};
    Find(a, 16);
    cout << candidate1 << " " << candidate2 << " " << candidate3 << endl;
    return 0;
}看代码就明白了,其实思想是一样的。

kon3155 发表于 2009-3-19 12:33:54

我想对于一个百度的面试题:
有一个很大的log文件,里面记录的是用户搜索的关键字,现在的要求是,统计被搜索最频繁的前10个关键字

用这个方法的话,时间和额外空间都应该不错了吧。

当然换成switch代码可读性要好一些。
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