. Alle O`one-Datenstruktur

432. Alle O`one-Datenstruktur

Schwierigkeit:Schwer

Themen: Hash-Tabelle, verknüpfte Liste, Design, doppelt verknüpfte Liste

Entwerfen Sie eine Datenstruktur zum Speichern der Anzahl der Zeichenfolgen mit der Möglichkeit, die Zeichenfolgen mit minimaler und maximaler Anzahl zurückzugeben.

Implementieren Sie die AllOne-Klasse:

• AllOne() Initialisiert das Objekt der Datenstruktur.
• inc(String key) Erhöht die Anzahl des String-Schlüssels um 1. Wenn der Schlüssel nicht in der Datenstruktur vorhanden ist, fügen Sie ihn mit der Anzahl 1 ein.
• dec(String-Schlüssel) Dekrementiert die Anzahl des String-Schlüssels um 1. Wenn die Anzahl des Schlüssels nach der Dekrementierung 0 ist, entfernen Sie ihn aus der Datenstruktur. Es ist garantiert, dass der Schlüssel vor der Dekrementierung in der Datenstruktur vorhanden ist.
• getMaxKey() Gibt einen der Schlüssel mit der maximalen Anzahl zurück. Wenn kein Element vorhanden ist, wird eine leere Zeichenfolge „“ zurückgegeben.
• getMinKey() Gibt einen der Schlüssel mit der minimalen Anzahl zurück. Wenn kein Element vorhanden ist, wird eine leere Zeichenfolge „“ zurückgegeben.

Beachten Sie, dass jede Funktion mit einer durchschnittlichen Zeitkomplexität von O(1) ausgeführt werden muss.

Beispiel 1:

• Eingabe: ["AllOne", "inc", "inc", "getMaxKey", "getMinKey", "inc", "getMaxKey", "getMinKey"] [[], ["Hallo"], ["Hallo"], [], [], ["Leet"], [], []]
• Ausgabe: [null, null, null, „Hallo“, „Hallo“, null, „Hallo“, „Leet“]
• Erklärung: AllOne allOne = new AllOne(); allOne.inc("Hallo"); allOne.inc("Hallo"); allOne.getMaxKey(); // „Hallo“ zurückgeben allOne.getMinKey(); // „Hallo“ zurückgeben allOne.inc("leet"); allOne.getMaxKey(); // „Hallo“ zurückgeben allOne.getMinKey(); // „leet“ zurückgeben

Einschränkungen:

• 1 <= key.length <= 10
• Der Schlüssel besteht aus englischen Kleinbuchstaben.
• Es ist garantiert, dass für jeden Aufruf von dec ein Schlüssel in der Datenstruktur vorhanden ist.
• Höchstens 5 * 10⁴Aufrufe werden an inc, dec, getMaxKey und getMinKey getätigt.

Lösung:

Wir müssen eine Datenstruktur implementieren, die das Inkrementieren, Dekrementieren und Abrufen von Schlüsseln mit der minimalen und maximalen Anzahl in konstanter Zeit (O(1)) ermöglicht.

Wichtige Erkenntnisse:

1. Hash-Tabelle (für String-Anzahl):
   Wir benötigen eine Hash-Tabelle (Anzahl), die jede Zeichenfolge (Schlüssel) ihrer Anzahl zuordnet. Dies ermöglicht den O(1)-Zugriff beim Erhöhen oder Verringern der Anzahl.

2. Doppelt verknüpfte Liste (für Zählungen):
   Um den Überblick über die minimale und maximale Anzahl zu behalten, können wir eine doppelt verknüpfte Liste verwenden, in der jeder Knoten eine eindeutige Anzahl darstellt. Der Knoten speichert alle Zeichenfolgen mit dieser Anzahl in einem Satz. Die verknüpfte Liste hilft beim Abrufen der Mindest- und Höchstwerte in konstanter Zeit, indem sie die Kopf- (Min) und Endknoten (Max) im Auge behält.

3. Zwei Hash-Maps:

   • Eine Hash-Map (key_to_node) ordnet jede Zeichenfolge (Schlüssel) dem Knoten in der doppelt verknüpften Liste zu, in der ihre Anzahl gespeichert ist. Dadurch können wir den Schlüssel in O(1)-Zeit von einem Zählknoten zu einem anderen verschieben, wenn wir die Zählung erhöhen oder verringern.
   • Eine weitere Hash-Map (Zählungen) ordnet jede Zählung dem entsprechenden Knoten in der doppelt verknüpften Liste zu und stellt so sicher, dass wir den Knoten für jede Zählung in O(1)-Zeit lokalisieren können.

Planen:

• inc(key):

  • Wenn der Schlüssel vorhanden ist, erhöhen Sie seine Anzahl um 1 und verschieben Sie ihn zum nächsten Knoten (erstellen Sie ggf. einen neuen Knoten).
  • Wenn der Schlüssel nicht vorhanden ist, erstellen Sie einen neuen Knoten mit der Anzahl 1 und fügen Sie ihn ein.

• dec(key):

  • Verringern Sie die Anzahl der Schlüssel um 1.
  • Wenn die Anzahl Null wird, entfernen Sie den Schlüssel aus der Datenstruktur.

• getMaxKey() und getMinKey():

  • Gibt den ersten Schlüssel vom Schwanzknoten (maximale Anzahl) oder vom Kopfknoten (minimale Anzahl) in konstanter Zeit zurück.

Lassen Sie uns diese Lösung in PHP implementieren: 432. All O`one Datenstruktur

inc($key);
 * $obj->dec($key);
 * $ret_3 = $obj->getMaxKey();
 * $ret_4 = $obj->getMinKey();
 */

// Example usage
$allOne = new AllOne();
$allOne->inc("hello");
$allOne->inc("hello");
echo $allOne->getMaxKey(); // returns "hello"
echo $allOne->getMinKey(); // returns "hello"
$allOne->inc("leet");
echo $allOne->getMaxKey(); // returns "hello"
echo $allOne->getMinKey(); // returns "leet"
?>





  
  
  Erläuterung:




Datenstruktur:



key_to_node: Ordnet jeden Schlüssel dem entsprechenden Knoten in der doppelt verknüpften Liste zu.

counts: Ordnet jede Zählung dem entsprechenden Knoten in der doppelt verknüpften Liste zu.

Kopf und Schwanz: Dummy-Kopf- und Schwanzknoten zur einfacheren Handhabung der doppelt verknüpften Liste.



Methoden:


inc($key): Jika kunci wujud, ia menambah kiraannya dan mengalihkannya ke nod yang sesuai dalam senarai. Jika tidak, ia memasukkannya dengan kiraan 1.

dec($key): Mengurangkan kiraan kunci dan sama ada mengeluarkannya atau mengalihkannya ke nod yang sesuai.

getMaxKey(): Mengembalikan kunci daripada nod di bahagian ekor senarai berganda (kiraan maks).

getMinKey(): Mengembalikan kunci daripada nod di kepala senarai berganda (kiraan min).





  
  
  Kerumitan:



Semua operasi direka bentuk untuk dijalankan dalam O(1) purata kerumitan masa.


Beri tahu saya jika anda memerlukan penjelasan lanjut!

Pautan Kenalan

Jika anda mendapati siri ini membantu, sila pertimbangkan untuk memberi repositori bintang di GitHub atau berkongsi siaran pada rangkaian sosial kegemaran anda ?. Sokongan anda amat bermakna bagi saya!

Jika anda mahukan kandungan yang lebih berguna seperti ini, sila ikuti saya:


LinkedIn
GitHub



          

            
  

            
        
Das obige ist der detaillierte Inhalt von. Alle O`one-Datenstruktur. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!