问题 37

这是GATE-CS-2009考试中的编程问题37。

问题描述

编写一个Python函数，该函数以字符串列表作为输入，并以递减顺序打印字符串列表中出现最多的前K个字符串。如果有多个字符串出现相同的次数，则按字典顺序升序排列它们。

函数的签名应为：

def top_k_strings(strings: List[str], k: int) -> None:
    pass

输入格式

• strings：一个字符串列表，其中1<=len(strings)<=10^5，且每个字符串长度不超过1000.
• k：一个整数，表示需要打印最多出现的前K个字符串.

输出格式

函数应该以递减顺序打印最多出现的K个字符串，每个字符串占一行。

示例

输入：

strings = ["cat", "bat", "rat", "cat", "bat", "cat"]
k = 2

输出：

cat
bat

思路

这个问题可以通过使用Python的collections.Counter来实现。Counter是一个字典子类，用于计算可迭代对象中的元素出现次数。Counter对象可以通过most_common方法返回前N个出现次数最多的元素，该方法返回一个元组列表，其中每个元组的第一个元素是计数器中的元素，第二个元素是该元素在计数器中出现的次数。然后，我们可以简单地迭代这个元组列表，并打印前K个元素。

代码实现

from collections import Counter
from typing import List


def top_k_strings(strings: List[str], k: int) -> None:
    counter = Counter(strings)
    most_common = counter.most_common()
    most_common.sort(key=lambda x: (-x[1], x[0]))
    for i in range(k):
        if i >= len(most_common):
            break
        print(most_common[i][0])

复杂度分析

该函数的时间复杂度为O(NlogN)，其中N为输入字符串列表的大小。在计算字符串计数器的时候，我们需要O(N)的时间。most_common方法的时间复杂度为O(NlogN)。对于前K个元素进行排名需要O(KlogK)的时间。因此，总时间复杂度为O(N+NlogN+KlogK)。在最坏情况下，K和N都可以达到10^5，因此需要优化算法。