数据结构设计
#include <vector>
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <unordered_map>
using namespace std;
// <key, <val, time>>
unordered_map<int, pair<int, int>> map;
int setAllVal;
int setAllTime = -1;
// 时间戳
int timeStamp = 0;
void put(int k, int v) {
if (map.find(k) == map.end()) {
// 不存在就加上时间戳
map.emplace(k, make_pair(v, timeStamp++));
} else {
// 已经存在就修改时间戳
map[k].first = v;
map[k].second = timeStamp++;
}
}
void get(int k) {
// 不存在
if (map.find(k) == map.end()) {
cout << -1 << endl;
return;
}
// 返回最新的值
if (map[k].second > setAllTime)
cout << map[k].first << endl;
else
cout << setAllVal << endl;
}
void setAll(int v) {
setAllVal = v;
setAllTime = timeStamp++;
}
int main() {
int n;
scanf("%d", &n);
for (int i = 0, opt, k, v; i < n; ++i) {
cin >> opt;
switch (opt) {
case 1:
scanf("%d%d", &k, &v);
put(k, v);
break;
case 2:
scanf("%d", &k);
get(k);
break;
case 3:
scanf("%d", &v);
setAll(v);
break;
}
}
}
#include <vector>
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <unordered_map>
using namespace std;
class LRUCache {
public:
// 双向链表
struct ListNode {
int key;
int value;
ListNode *prev;
ListNode *next;
ListNode() {
prev = nullptr;
next = nullptr;
}
ListNode(int k, int v) {
key = k;
value = v;
prev = nullptr;
next = nullptr;
}
};
// 用于定位 key 所对应的节点在链表中的位置
unordered_map<int, ListNode *> map;
// 虚拟头尾节点
ListNode *dummyHead;
ListNode *dummyTail;
int capacity;
int size;
LRUCache(int capacity) {
LRUCache::capacity = capacity;
size = 0;
dummyHead = new ListNode();
dummyTail = new ListNode();
dummyHead->next = dummyTail;
dummyTail->prev = dummyHead;
}
// 插入到最后
void addToTail(ListNode *node) {
node->next = dummyTail;
node->prev = dummyTail->prev;
dummyTail->prev->next = node;
dummyTail->prev = node;
}
// 将最近操作过的节点放到双向链表的表尾
// 表头是最近最久未使用的节点
void moveToTail(ListNode *node) {
// 断开
node->prev->next = node->next;
node->next->prev = node->prev;
addToTail(node);
}
// 删除首个节点
void removeHead() {
ListNode *node = dummyHead->next;
dummyHead->next->next->prev = dummyHead;
dummyHead->next = dummyHead->next->next;
delete node;
node = nullptr;
}
int get(int key) {
// 不存在
if (map.find(key) == map.end()) return -1;
// 存在，就挪到末尾然后返回
moveToTail(map[key]);
return map[key]->value;
}
void put(int key, int value) {
if (map.find(key) == map.end()) {
// 超出容量就删除最近最久未使用的
if (++size > capacity) {
map.erase(dummyHead->next->key);
removeHead();
}
// 不存在就新建
ListNode *node = new ListNode(key, value);
addToTail(node);
map.emplace(key, node);
} else {
// 已经存在就修改
map[key]->value = value;
moveToTail(map[key]);
}
}
};
- 用 map 定位元素在动态数组中的位置，删除时，转化成删除末尾元素，不让动态数组中有空位
#include <vector>
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <unordered_map>
using namespace std;
class RandomizedSet {
public:
vector<int> arr;
// <val, index>
unordered_map<int, int> map;
RandomizedSet() {
}
bool insert(int val) {
if (map.find(val) != map.end()) return false;
arr.emplace_back(val);
// 记录 val 在动态数组中的位置
map.emplace(val, arr.size() - 1);
return true;
}
bool remove(int val) {
if (map.find(val) == map.end()) return false;
// 更新原来末尾元素的新位置
map[arr[arr.size() - 1]] = map[val];
// 与最后一个元素互换位置，然后删掉动态数组的末尾
swap(arr[arr.size() - 1], arr[map[val]]);
arr.pop_back();
map.erase(val);
return true;
}
int getRandom() {
return arr[rand() % arr.size()];
}
};
#include <vector>
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <unordered_map>
#include <unordered_set>
using namespace std;
class RandomizedCollection {
public:
vector<int> arr;
// <val, 在动态数组中下标的集合>
unordered_map<int, unordered_set<int>> map;
RandomizedCollection() {
}
bool insert(int val) {
arr.emplace_back(val);
// 记录 val 在动态数组中的位置
map[val].emplace(arr.size() - 1);
return map[val].size() == 1;
}
bool remove(int val) {
if (map.find(val) == map.end()) return false;
if (val == arr[arr.size() - 1]) {
map[val].erase(arr.size() - 1);
arr.pop_back();
} else {
// 从所有值为 val 的元素中选一个作为被删除元素
int valIndex = *map[val].begin();
// 数组末尾元素，用于放到被删除的位置
int lastIndex = arr.size() - 1;
int last = arr[lastIndex];
// 1. 交换这两个元素在 map 中的定位信息
// 先更新被删除元素的位置：：val 由 valIndex 移动到 arr.size() - 1
map[val].erase(valIndex);
map[val].emplace(lastIndex);
// 后更新 last 元素的位置：last 由 arr.size() - 1 移动到 valIndex
map[last].erase(lastIndex);
map[last].emplace(valIndex);
// 2. 交换在数组中的位置，然后删掉末尾
swap(arr[valIndex], arr[lastIndex]);
map[val].erase(lastIndex);
arr.pop_back();
}
// 移除空的集合
if (map[val].size() == 0) map.erase(val);
return true;
}
int getRandom() {
return arr[rand() % arr.size()];
}
};
#include <vector>
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <queue>
using namespace std;
class MedianFinder {
public:
// 左侧的大根堆，如果总个数为奇数个，就把中位数放到大根堆里
priority_queue<int, vector<int>, less<int>> maxHeap;
// 右侧的小根堆
priority_queue<int, vector<int>, greater<int>> minHeap;
MedianFinder() {
}
void addNum(int num) {
if (maxHeap.size() == 0) {
maxHeap.emplace(num);
return;
}
if ((maxHeap.size() + minHeap.size()) & 1) {
// 总个数为奇数个
if (num <= maxHeap.top()) {
// 放入左侧的大根堆
maxHeap.emplace(num);
// 把大根堆堆顶移到小根堆里，使两个堆的元素一样多
minHeap.emplace(maxHeap.top());
maxHeap.pop();
} else {
// 直接放入小根堆
minHeap.emplace(num);
}
} else {
// 总个数为偶数个
if (num <= maxHeap.top()) {
// 直接放入左侧的大根堆
maxHeap.emplace(num);
} else {
// 放入小根堆
minHeap.emplace(num);
// 把小根堆堆顶移到大根堆里，使两个堆的元素一样多
maxHeap.emplace(minHeap.top());
minHeap.pop();
}
}
}
double findMedian() {
if ((maxHeap.size() + minHeap.size()) & 1) {
// 总个数为奇数个
return maxHeap.top();
} else {
// 总个数为偶数个
return (maxHeap.top() + minHeap.top()) / 2.0;
}
}
};
#include <vector>
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <queue>
#include <stack>
#include <unordered_map>
using namespace std;
class FreqStack {
public:
// <i, i 出现的次数>
unordered_map<int, int> freq;
// <出现的次数，包含出现这种次数的所有数的列表>
unordered_map<int, vector<int>> countValues;
// 最大次数
int _max;
FreqStack() {
}
void push(int val) {
freq[val]++;
// 如果没有对应次数的列表，就新建
if (countValues.find(freq[val]) == countValues.end())
countValues.emplace(freq[val], vector<int>());
// 往这种次数对应的列表末尾加入当前数
countValues[freq[val]].emplace_back(val);
// 更新最大出现次数
_max = max(_max, freq[val]);
}
int pop() {
// 获取出现次数最大的列表的最后一个数，也就是最靠近栈顶的
int res = countValues[_max].back();
countValues[_max].pop_back();
// 如果这个列表空了，就移除，并且出现的最大次数减一
if (countValues[_max].empty())
countValues.erase(_max--);
// 出栈，并减少这个数字出现的次数
if (freq[res] == 1)
freq.erase(res);
else
freq[res]--;
return res;
}
};
#include <vector>
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <queue>
#include <stack>
#include <string>
#include <unordered_map>
#include <unordered_set>
using namespace std;
class AllOne {
public:
// 双向链表
struct ListNode {
int times;
unordered_set<string> bucket;
ListNode *prev;
ListNode *next;
ListNode() {
prev = nullptr;
next = nullptr;
}
ListNode(int times, string key) : ListNode() {
this->times = times;
bucket.emplace(key);
}
};
// <val, address> 记录值 val 所在链表节点的地址
unordered_map<string, ListNode *> map;
ListNode *dummyHead;
ListNode *dummyTail;
// 在 cur 后面插入
void insertNode(ListNode *pos, ListNode *node) {
node->prev = pos;
node->next = pos->next;
pos->next->prev = node;
pos->next = node;
}
void removeNode(ListNode *node) {
node->next->prev = node->prev;
node->prev->next = node->next;
delete node;
node = nullptr;
}
AllOne() {
dummyHead = new ListNode();
dummyTail = new ListNode();
dummyHead->next = dummyTail;
dummyTail->prev = dummyHead;
dummyHead->times = 0;
dummyTail->times = INT_MAX;
}
void inc(string key) {
if (map.find(key) == map.end()) {
// key 首次加入
if (dummyHead->next->times == 1) {
// 如果有记录词频为 1 的桶，就放入
dummyHead->next->bucket.emplace(key);
map[key] = dummyHead->next;
} else {
// 否则就新建桶并放入
ListNode *node = new ListNode(1, key);
map[key] = node;
insertNode(dummyHead, node);
}
} else {
// 不是首次加入，就移动到下个词频（当前词频加一）的桶中
ListNode *cur = map[key];
if (cur->next->times == cur->times + 1) {
// 如果存在下个一个词频的桶，就移进去
cur->next->bucket.emplace(key);
map[key] = cur->next;
} else {
// 否则就新建桶并放入
ListNode *node = new ListNode(cur->times + 1, key);
map[key] = node;
insertNode(cur, node);
}
// 从原来的桶里移除
cur->bucket.erase(key);
if (cur->bucket.empty()) removeNode(cur);
}
}
void dec(string key) {
ListNode *cur = map[key];
if (cur->times == 1) {
map.erase(key);
} else {
if (cur->prev->times == cur->times - 1) {
// 移动到上个词频（当前词频减一）的桶中
cur->prev->bucket.emplace(key);
map[key] = cur->prev;
} else {
// 否则就新建桶并放入
ListNode *node = new ListNode(cur->times - 1, key);
map[key] = node;
insertNode(cur->prev, node);
}
}
// 从桶里移除
cur->bucket.erase(key);
if (cur->bucket.empty()) removeNode(cur);
}
string getMaxKey() {
if (dummyTail->prev == dummyHead) return "";
return *(dummyTail->prev->bucket.begin());
}
string getMinKey() {
if (dummyHead->next == dummyTail) return "";
return *(dummyHead->next->bucket.begin());
}
};
