1.题目

设计一个类似堆栈的数据结构，将元素推入堆栈，并从堆栈中弹出出现频率最高的元素。

实现 FreqStack 类：

FreqStack() 			构造一个空的堆栈。
void push(int val) 		将一个整数 val 压入栈顶。
int pop() 				删除并返回堆栈中出现频率最高的元素。如果出现频率最高的元素不只一个，则移除并返回最接近栈顶的元素。

示例 1：

输入：
["FreqStack","push","push","push","push","push","push","pop","pop","pop","pop"],
[[],[5],[7],[5],[7],[4],[5],[],[],[],[]]
输出：[null,null,null,null,null,null,null,5,7,5,4]
解释：
FreqStack = new FreqStack();
freqStack.push (5);				//堆栈为 [5]
freqStack.push (7);				//堆栈是 [5,7]
freqStack.push (5);				//堆栈是 [5,7,5]
freqStack.push (7);				//堆栈是 [5,7,5,7]
freqStack.push (4);				//堆栈是 [5,7,5,7,4]
freqStack.push (5);				//堆栈是 [5,7,5,7,4,5]
freqStack.pop ();				//返回 5 ，因为 5 出现频率最高。堆栈变成 [5,7,5,7,4]。
freqStack.pop ();				//返回 7 ，因为 5 和 7 出现频率最高，但7最接近顶部。堆栈变成 [5,7,5,4]。
freqStack.pop ();				//返回 5 ，因为 5 出现频率最高。堆栈变成 [5,7,4]。
freqStack.pop ();				//返回 4 ，因为 4, 5 和 7 出现频率最高，但 4 是最接近顶部的。堆栈变成 [5,7]。

提示：
0 <= val <= 109
push 和 pop 的操作数不大于 2 * 104。
输入保证在调用 pop 之前堆栈中至少有一个元素。

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/maximum-frequency-stack

2.思路

（1）数据结构设计
思路参考数据结构设计：最大栈。

3.代码实现（Java）

//思路1————数据结构设计
class FreqStack {

    //记录 FreqStack 中元素的最大频率
    int maxFreq;
    //记录 FreqStack 中每个元素对应的频率
    HashMap<Integer, Integer> valueToFreq;
    //记录频率对应的元素列表
    HashMap<Integer, Stack<Integer>> freqToValues;

    public FreqStack() {
        //初始化
        maxFreq = 0;
        valueToFreq = new HashMap<>();
        freqToValues = new HashMap<>();
    }
    
    public void push(int val) {
        //更新 valueToFreq
        int freq = valueToFreq.getOrDefault(val, 0) + 1;
        valueToFreq.put(val, freq);
        //更新 freqToValues
        freqToValues.putIfAbsent(freq, new Stack<>());
        freqToValues.get(freq).push(val);
        //更新 maxFreq
        maxFreq = Math.max(maxFreq, freq);
    }
    
    public int pop() {
        //从 freqToValues 中获取频率为 maxFreq 所对应的所有元素(保存在栈中)
        Stack<Integer> values = freqToValues.get(maxFreq);
        //获取栈顶元素
        int value = values.pop();
        //更新 valueToFreq
        int freq = valueToFreq.get(value) - 1;
        valueToFreq.put(value, freq);
        //更新 maxFreq
        if (values.isEmpty()) {
            maxFreq--;
        }
        return value;
    }
}

/**
 * Your FreqStack object will be instantiated and called as such:
 * FreqStack obj = new FreqStack();
 * obj.push(val);
 * int param_2 = obj.pop();
 */