用于数组元素频率范围查询的 C++ 程序

给定一个包含 n 个非负整数的数组。任务是在 array[] 的任意范围内找到特定元素的频率。范围作为数组中的位置（不是基于 0 的索引）给出。可以有多个给定类型的查询。
例子：

Input  : arr[] = {2, 8, 6, 9, 8, 6, 8, 2, 11};
         left = 2, right = 8, element = 8
         left = 2, right = 5, element = 6      
Output : 3
         1
The element 8 appears 3 times in arr[left-1..right-1]
The element 6 appears 1 time in arr[left-1..right-1]

天真的方法：是从左到右遍历并在找到元素时更新计数变量。
以下是 Naive 方法的代码：-

C++

// C++ program to find total count of an element
// in a range
#include
using namespace std;
  
// Returns count of element in arr[left-1..right-1]
int findFrequency(int arr[], int n, int left,
                         int right, int element)
{
    int count = 0;
    for (int i=left-1; i<=right; ++i)
        if (arr[i] == element)
            ++count;
    return count;
}
  
// Driver Code
int main()
{
    int arr[] = {2, 8, 6, 9, 8, 6, 8, 2, 11};
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
  
    // Print frequency of 2 from position 1 to 6
    cout << "Frequency of 2 from 1 to 6 = "
         << findFrequency(arr, n, 1, 6, 2) << endl;
  
    // Print frequency of 8 from position 4 to 9
    cout << "Frequency of 8 from 4 to 9 = "
         << findFrequency(arr, n, 4, 9, 8);
  
    return 0;
}

C++

// C++ program to find total count of an element
#include
using namespace std;
  
unordered_map< int, vector > store;
  
// Returns frequency of element in arr[left-1..right-1]
int findFrequency(int arr[], int n, int left,
                      int right, int element)
{
    // Find the position of first occurrence of element
    int a = lower_bound(store[element].begin(),
                        store[element].end(),
                        left)
            - store[element].begin();
  
    // Find the position of last occurrence of element
    int b = upper_bound(store[element].begin(),
                        store[element].end(),
                        right)
            - store[element].begin();
  
    return b-a;
}
  
// Driver code
int main()
{
    int arr[] = {2, 8, 6, 9, 8, 6, 8, 2, 11};
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
  
    // Storing the indexes of an element in the map
    for (int i=0; i
Frequency of 2 from 1 to 6 = 1
 Frequency of 8 from 4 to 9 = 2

这种方法的时间复杂度是 O(right – left + 1) 或 O(n)
辅助空间：O(1)一种有效的方法是使用散列。在 C++ 中，我们可以使用 unordered_map


1. 首先，我们将每个不同元素的位置作为向量存储在 map[] 中


int arr[] = {2, 8, 6, 9, 8, 6, 8, 2, 11};
  map[2] = {1, 8}
  map[8] = {2, 5, 7}
  map[6] = {3, 6} 
  ans so on...

2. 我们可以看到 map[] 中的元素已经按排序顺序排列（因为我们从左到右插入元素），答案归结为使用类似二进制搜索的方法找到该哈希 map[] 中的总数。

3. 在 C++ 中，我们可以使用 lower_bound 它将返回一个迭代器，该迭代器指向范围 [first, last] 中的第一个元素，其值不小于“left”。并且upper_bound 返回一个迭代器，该迭代器指向[first,last) 范围内的第一个元素，其值大于'right'。

4. 之后我们只需要减去upper_bound() 和lower_bound() 的结果就可以得到最终的答案。例如，假设我们要在 [1 到 6] 的范围内找到 8 的总数，那么 lower_bound()函数的 map[8] 将返回结果 0（指向 2），upper_bound() 将返回 2（指向 7），所以我们需要减去两个结果，如 2 – 0 = 2 。


以下是上述方法的代码


C++

// C++ program to find total count of an element
#include
using namespace std;
  
unordered_map< int, vector > store;
  
// Returns frequency of element in arr[left-1..right-1]
int findFrequency(int arr[], int n, int left,
                      int right, int element)
{
    // Find the position of first occurrence of element
    int a = lower_bound(store[element].begin(),
                        store[element].end(),
                        left)
            - store[element].begin();
  
    // Find the position of last occurrence of element
    int b = upper_bound(store[element].begin(),
                        store[element].end(),
                        right)
            - store[element].begin();
  
    return b-a;
}
  
// Driver code
int main()
{
    int arr[] = {2, 8, 6, 9, 8, 6, 8, 2, 11};
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
  
    // Storing the indexes of an element in the map
    for (int i=0; i
Frequency of 2 from 1 to 6 = 1
Frequency of 8 from 4 to 9 = 2

如果我们有大量任意范围的查询来询问特定元素的总频率，这种方法将是有益的。
时间复杂度：单个查询的 O(log N)。
有关更多详细信息，请参阅有关数组元素频率的范围查询的完整文章！