【leetcode】414. Third Maximum Number（Python & C++）

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414. Third Maximum Number

题目链接

414.1 题目描述：

Given a non-empty array of integers, return the third maximum number in this array. If it does not exist, return the maximum number. The time complexity must be in O(n).

Example 1:
Input: [3, 2, 1]
Output: 1
Explanation: The third maximum is 1.

Example 2:
Input: [1, 2]
Output: 2
Explanation: The third maximum does not exist, so the maximum (2) is returned instead.

Example 3:
Input: [2, 2, 3, 1]
Output: 1
Explanation: Note that the third maximum here means the third maximum distinct number.
Both numbers with value 2 are both considered as second maximum.

414.2 解题思路：

1. 思路一：利用set集合。首先将数组nums转换为set，去除重复元素。（Python中需要再次对set取list，这是因为set不存在index），如果set的大小小于3，则直接返回其中最大的数。依次设置第一大fmax=nums[0]、第二大smax=-65536、第三大tmax=-65536。遍历nums的set集合。如果当前值大于fmax，则依次改变tmax=smax，smax=fmax，fmax=nums[i]；否则，如果当前值大于smax，则依次改变tmax=smax，smax=nums[i]；否则，如果当前值大于tmax，则改变tmax=nums[i]。遍历结束，返回tmax即可。

2. 思路二：分为C++和Python。分别利用C++和Python中set的性质即可。

   • C++：在C++中，set是默认从小到大排序的，所以在遍历nums插入set的同时，可以判断其set的大小，当大小超过3时，将其set.begin()
     即第一个元素删除，保证每次set中只有3个元素，且是前3个最大的。遍历结束后，如果set的大小等于3，则返回set.begin()第一个值，即第三大的数；否则返回set.rbigin()反向第一个值，即最大的数。

   • Python：在Python中，set是无序的，且不可通过下标访问的。可以使用max()函数。如果set大小小于3，则直接返回max(set)，否则，移除两次set中的最大值set.remove(max(set))，然后返回此时set中的最大值即可。

414.3 C++代码：

1、思路一代码（13ms）：

class Solution128 {public:    int thirdMax(vector<int>& nums) {        set<int>num;        for (int i = 0; i < nums.size();i++)            num.insert(nums[i]);        set<int>::iterator it = num.begin();        if (num.size() == 1)            return *it;        if (num.size() == 2)            return *it > *(it++) ? *it : *(it++);        int fmax = *it;        int smax = -65536;        int tmax = -65536;        for (it; it!=num.end(); it++)        {            if (*it>fmax)            {                tmax = smax;                smax = fmax;                fmax = *it;            }            else            {                if (*it>smax)                {                    tmax = smax;                    smax = *it;                }                else                {                    if (*it > fmax)                        fmax = *it;                }            }        }        return tmax;    }};

2、思路二代码（13ms）

class Solution128_1 {public:    int thirdMax(vector<int>& nums) {        set<int>num;        for (int i = 0; i < nums.size();i++)        {            num.insert(nums[i]);            if (num.size()>3)                num.erase(num.begin());        }        return num.size() == 3 ? *num.begin() : *num.rbegin();    }};

414.4 Python代码：

1、思路一代码（32ms）

class Solution(object):    def thirdMax(self, nums):        """        :type nums: List[int]        :rtype: int        """        nums=set(nums)        nums=list(nums)        if len(nums)==1:            return nums[0]        if len(nums)==2:            return max(nums[0],nums[1])        fmax=nums[0]        smax=-65536        tmax=-65536        for i in range(len(nums)):            if nums[i]>fmax:                tmax=smax                smax=fmax                fmax=nums[i]            else:                if nums[i]>smax:                    tmax=smax                    smax=nums[i]                else:                    if nums[i]>tmax:                        tmax=nums[i]        return tmax

2、思路二代码（42ms）

class Solution1(object):    def thirdMax(self, nums):        """        :type nums: List[int]        :rtype: int        """        nums=set(nums)         if len(nums)<3:            return max(nums)        nums.remove(max(nums))        nums.remove(max(nums))        return max(nums)

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