【每日一题】981. 基于时间的键值存储

981. 基于时间的键值存储 - 力扣（LeetCode）

设计一个基于时间的键值数据结构，该结构可以在不同时间戳存储对应同一个键的多个值，并针对特定时间戳检索键对应的值。

实现 TimeMap 类：

• TimeMap() 初始化数据结构对象
• void set(String key, String value, int timestamp) 存储键 key、值 value，以及给定的时间戳 timestamp。
• String get(String key, int timestamp)
  • 返回先前调用 set(key, value, timestamp_prev) 所存储的值，其中 timestamp_prev <= timestamp 。
  • 如果有多个这样的值，则返回对应最大的  timestamp_prev 的那个值。
  • 如果没有值，则返回空字符串（""）。

 

示例：

输入：
["TimeMap", "set", "get", "get", "set", "get", "get"]
[[], ["foo", "bar", 1], ["foo", 1], ["foo", 3], ["foo", "bar2", 4], ["foo", 4], ["foo", 5]]
输出：
[null, null, "bar", "bar", null, "bar2", "bar2"]

解释：
TimeMap timeMap = new TimeMap();
timeMap.set("foo", "bar", 1);  // 存储键 "foo" 和值 "bar" ，时间戳 timestamp = 1   
timeMap.get("foo", 1);         // 返回 "bar"
timeMap.get("foo", 3);         // 返回 "bar", 因为在时间戳 3 和时间戳 2 处没有对应 "foo" 的值，所以唯一的值位于时间戳 1 处（即 "bar"） 。
timeMap.set("foo", "bar2", 4); // 存储键 "foo" 和值 "bar2" ，时间戳 timestamp = 4  
timeMap.get("foo", 4);         // 返回 "bar2"
timeMap.get("foo", 5);         // 返回 "bar2"

提示：

• 1 <= key.length, value.length <= 100
• key 和 value 由小写英文字母和数字组成
• 1 <= timestamp <= 107
• set 操作中的时间戳 timestamp 都是严格递增的
• 最多调用 set 和 get 操作 2 * 105 次

class TimeMap {

    //假设key一样
    //HashMap<Integer , String> map = new HashMap<Integer , String>();
    HashMap<String,HashMap<Integer , String>> map = new HashMap<String,HashMap<Integer , String>>();
    // ArrayList<Integer> arr = new ArrayList<Integer>();
    HashMap<String,ArrayList<Integer>> arr = new HashMap<String,ArrayList<Integer>>();

    public TimeMap() {
        arr.clear();
        map.clear();
    }
    
    public void set(String key, String value, int timestamp) {
        //arr.add(timestamp);
        //map.put(timestamp,value);
        if(!map.containsKey(key)) {
            HashMap<Integer , String> tmp = new HashMap<Integer , String>();
            tmp.put(timestamp,value);
            map.put(key,tmp);
        } else {
            map.get(key).put(timestamp,value);
        }

        if(!arr.containsKey(key)) {
            ArrayList<Integer> tmp = new ArrayList<Integer>();
            tmp.add(timestamp);
            arr.put(key,tmp);
        } else {
            arr.get(key).add(timestamp);
        }
    }
    
    public String get(String key, int timestamp) {
        if(!map.containsKey(key))  return "";

        ArrayList<Integer> arr1 = arr.get(key);
        int right = arr1.size()-1;
        int left = 0;
        int mid = 0;
        while(left <= right) {
            mid = (left+right)/2;
            if(arr1.get(mid) < timestamp) {
                left = mid+1;
            } else if(arr1.get(mid) > timestamp) {
                right = mid-1;
            } else {
                return map.get(key).get(arr1.get(mid));
            }
        }
        if(left == 0) return "";
        return map.get(key).get(arr1.get(left-1));
        // int right = arr.size()-1;
        // int left = 0;
        // int mid = 0;
        // while(left <= right) {
        //     mid = (left+right)/2;
        //     if(arr.get(mid) < timestamp) {
        //         left = mid+1;
        //     } else if(arr.get(mid) > timestamp) {
        //         right = mid-1;
        //     } else {
        //         System.out.println(mid);
        //         System.out.println("------------");
        //         return map.get(arr.get(mid));
        //     }
        // }

        // if(left == 0) return "";
        // return map.get(arr.get(left-1));
    }
}

/**
 * Your TimeMap object will be instantiated and called as such:
 * TimeMap obj = new TimeMap();
 * obj.set(key,value,timestamp);
 * String param_2 = obj.get(key,timestamp);
 */

        每日一题，今天是中等题。这道题有些难度，但主要也是在理解题目上。

        首先读题，了解到，实际上是一个键值对。在java中，键值对一般使用map来存储。但是，除了key和value，还有一个timestamp。所以实际上是需要一个中介的。题目的set函数实际上就是存储键值对的过程。get函数才是获得答案的过程。由于key会不一样，如果一开始就上手可能会很复杂，我们可以从简单的写起，一步一步往上。

        先假设只有一个key的情况。那么key是不用存储的。get要找到给定timestamp前的最大数，那实际上就是要找<=timestamp的最大数。最后肯定是要根据找到的这个timestamp来返回值的，所以，一开始的键值对我们可以用（Integer，String）。之后用一个arraylist来存储timestamp。题目的数量级是2*105次方，如果直接暴力查找，大概率过不了。所以需要使用二分，改一下条件，让其变成可以找到小于等于timestamp的最大数。按博主的写法，最后left会是小于等于timestamp最大数的前一个。当然，博主的写法如果找到了就会直接返回了。之后只要根据找到的timestamp去map里取值就可以了。

        一个key的情况解决了，就是多个key的问题了。多个key无非就是用hashmap把一种key的情况包起来。所以一开始存储的两个数据结构都要用hashmap包起来，一个key对应一个map<Integer，String>和一个arraylist。之后就是修改set函数了：如果原本不存在这个key，就要新建一个新的map<Integer，String>和一个新的arraylist来存储这个key对应的value和timestamp。如果存在直接获取添加即可。再往后就是修改get函数了：如果不存在这个key对应的map或arraylist就说明还没有添加进来过，直接返回空字符串就行；如果存在，就按刚才一个的方法去做就可以了。

         今天这道题，用到了二分的变式，还是很有意义的，而且能够锻炼大家数据结构使用的熟练度。不过时间复杂度和空间复杂度都很大，大家可以去看看题解寻找更快更好的解决方法。