排序题目：按照频率将数组升序排序

题目

标题和出处

标题：按照频率将数组升序排序

出处：1636. 按照频率将数组升序排序

难度

3 级

题目描述

要求

给定一个整数数组 $\text{nums}$，将数组按照每个值的频率升序排序。如果有多个值的频率相同，按照数值本身将它们降序排序。

返回排序后的数组。

示例

示例 1：

输入：$\text{nums = [1,1,2,2,2,3]}$
输出：$\text{[3,1,1,2,2,2]}$
解释：$\text{3}$ 的频率为 $\text{1}$，$\text{1}$ 的频率为 $\text{2}$，$\text{2}$ 的频率为 $\text{3}$。

示例 2：

输入：$\text{nums = [2,3,1,3,2]}$
输出：$\text{[1,3,3,2,2]}$
解释：$\text{2}$ 和 $\text{3}$ 的频率都为 $\text{2}$，所以它们之间按照数值本身降序排序。

示例 3：

输入：$\text{nums = [-1,1,-6,4,5,-6,1,4,1]}$
输出：$\text{[5,-1,4,4,-6,-6,1,1,1]}$

数据范围

• $\text{1}\le \text{nums.length}\le \text{100}$
• $\text{-100}\le \text{nums[i]}\le \text{100}$

解法

思路和算法

这道题要求将给定的数组按照元素频率排序，因此需要获得每个元素的频率，然后排序。

首先遍历数组获得每个元素的频率，然后定义二元组类型存储每个元素的元素值和频率，使用列表存储全部二元组，并对列表排序。列表排序的依据如下：

1. 如果两个二元组的频率不同，则根据频率升序排序；

2. 如果两个二元组的频率相同，则根据元素值降序排序。

遍历排序后的列表，对于列表中的每个二元组，将元素值根据频率填入排序后的数组中。遍历结束之后即可得到完整的排序后的数组。

代码

class Solution {class Pair {int num;int freq;public Pair(int num, int freq) {this.num = num;this.freq = freq;}}public int[] frequencySort(int[] nums) {Map<Integer, Integer> counts = new HashMap<Integer, Integer>();for (int num : nums) {counts.put(num, counts.getOrDefault(num, 0) + 1);}List<Pair> pairs = new ArrayList<Pair>();Set<Map.Entry<Integer, Integer>> entries = counts.entrySet();for (Map.Entry<Integer, Integer> entry : entries) {int num = entry.getKey();int freq = entry.getValue();pairs.add(new Pair(num, freq));}Collections.sort(pairs, (a, b) -> {if (a.freq != b.freq) {return a.freq - b.freq;} else {return b.num - a.num;}});int length = nums.length;int[] sorted = new int[length];int index = 0;for (Pair pair : pairs) {int num = pair.num;int freq = pair.freq;for (int i = 0; i < freq; i++) {sorted[index++] = num;}}return sorted;}
}

复杂度分析

• 时间复杂度：$O(n\log n)$，其中 $n$ 是数组 $\text{nums}$ 的长度。排序需要 $O(n\log n)$ 的时间，每次遍历都需要 $O(n)$ 的时间，因此时间复杂度是 $O(n\log n)$。

• 空间复杂度：$O(n)$，其中 $n$ 是数组 $\text{nums}$ 的长度。哈希表和列表都需要 $O(n)$ 的空间。