本文涉及的基础知识点

C++二分查找

LeetCode2080. 区间内查询数字的频率

请你设计一个数据结构，它能求出给定子数组内一个给定值的 频率 。
子数组中一个值的 频率 指的是这个子数组中这个值的出现次数。
请你实现 RangeFreqQuery 类：
RangeFreqQuery(int[] arr) 用下标从 0 开始的整数数组 arr 构造一个类的实例。
int query(int left, int right, int value) 返回子数组 arr[left…right] 中 value 的 频率 。
一个 子数组 指的是数组中一段连续的元素。arr[left…right] 指的是 nums 中包含下标 left 和 right 在内 的中间一段连续元素。
示例 1：
输入：
[“RangeFreqQuery”, “query”, “query”]
[[[12, 33, 4, 56, 22, 2, 34, 33, 22, 12, 34, 56]], [1, 2, 4], [0, 11, 33]]
输出：
[null, 1, 2]
解释：
RangeFreqQuery rangeFreqQuery = new RangeFreqQuery([12, 33, 4, 56, 22, 2, 34, 33, 22, 12, 34, 56]);
rangeFreqQuery.query(1, 2, 4); // 返回 1 。4 在子数组 [33, 4] 中出现 1 次。
rangeFreqQuery.query(0, 11, 33); // 返回 2 。33 在整个子数组中出现 2 次。
提示：
1 <= arr.length <= 10⁵
1 <= arr[i], value <= 10⁴
0 <= left <= right < arr.length
调用 query 不超过 10⁵ 次。

二分查找

indexs[i]升序记录所有值为i的下标。
每次查询，查询indexs[value]中值在左闭右闭空间[left,right]的数量。
时间复杂度：O(mlogn)，m是查询的次数，n是arr.length。

代码

核心代码

	class RangeFreqQuery {
		public:
			RangeFreqQuery(vector<int>& arr){
				for (int i = 0; i < arr.size(); i++) {
					indexs[arr[i]].emplace_back(i);
				}
			}

			int query(int left, int right, int value) {
				auto& v = indexs[value];
				auto it1 = lower_bound(v.begin(), v.end(), left);
				auto it2 = upper_bound(v.begin(), v.end(), right);
				return it2 - it1;
			}
			vector<int> indexs[10'000+1];
		};

单元测试

vector<int> arr;
		TEST_METHOD(TestMethod1)
		{
			arr = { 12, 33, 4, 56, 22, 2, 34, 33, 22, 12, 34, 56 };
			RangeFreqQuery rf(arr);
			auto res1 = rf.query(1, 2, 4);			
			AssertEx(1, res1);
			auto res2 = rf.query(0, 11, 33);
			AssertEx(2, res2);
		}