Question

2349. 设计数字容器系统

English Version

题目描述

设计一个数字容器系统，可以实现以下功能：

• 在系统中给定下标处 插入 或者 替换 一个数字。
• 返回 系统中给定数字的最小下标。

请你实现一个 NumberContainers 类：

• NumberContainers() 初始化数字容器系统。
• void change(int index, int number) 在下标 index 处填入 number 。如果该下标 index 处已经有数字了，那么用 number 替换该数字。
• int find(int number) 返回给定数字 number 在系统中的最小下标。如果系统中没有 number ，那么返回 -1 。

 

示例：

输入：
["NumberContainers", "find", "change", "change", "change", "change", "find", "change", "find"]
[[], [10], [2, 10], [1, 10], [3, 10], [5, 10], [10], [1, 20], [10]]
输出：
[null, -1, null, null, null, null, 1, null, 2]

解释：
NumberContainers nc = new NumberContainers();
nc.find(10); // 没有数字 10 ，所以返回 -1 。
nc.change(2, 10); // 容器中下标为 2 处填入数字 10 。
nc.change(1, 10); // 容器中下标为 1 处填入数字 10 。
nc.change(3, 10); // 容器中下标为 3 处填入数字 10 。
nc.change(5, 10); // 容器中下标为 5 处填入数字 10 。
nc.find(10); // 数字 10 所在的下标为 1 ，2 ，3 和 5 。因为最小下标为 1 ，所以返回 1 。
nc.change(1, 20); // 容器中下标为 1 处填入数字 20 。注意，下标 1 处之前为 10 ，现在被替换为 20 。
nc.find(10); // 数字 10 所在下标为 2 ，3 和 5 。最小下标为 2 ，所以返回 2 。

 

提示：

• 1 <= index, number <= 109
• 调用 change 和 find 的 总次数 不超过 105 次。

解法

方法一：哈希表

from sortedcontainers import SortedSet


class NumberContainers:
  def __init__(self):
    self.mp = {}
    self.t = defaultdict(SortedSet)

  def change(self, index: int, number: int) -> None:
    if index in self.mp:
      v = self.mp[index]
      self.t[v].remove(index)
    self.mp[index] = number
    self.t[number].add(index)

  def find(self, number: int) -> int:
    s = self.t[number]
    return s[0] if s else -1


# Your NumberContainers object will be instantiated and called as such:
# obj = NumberContainers()
# obj.change(index,number)
# param_2 = obj.find(number)

class NumberContainers {
  private Map<Integer, Integer> mp = new HashMap<>();
  private Map<Integer, TreeSet<Integer>> t = new HashMap<>();

  public NumberContainers() {
  }

  public void change(int index, int number) {
    if (mp.containsKey(index)) {
      int v = mp.get(index);
      t.get(v).remove(index);
      if (t.get(v).isEmpty()) {
        t.remove(v);
      }
    }
    mp.put(index, number);
    t.computeIfAbsent(number, k -> new TreeSet<>()).add(index);
  }

  public int find(int number) {
    return t.containsKey(number) ? t.get(number).first() : -1;
  }
}

/**
 * Your NumberContainers object will be instantiated and called as such:
 * NumberContainers obj = new NumberContainers();
 * obj.change(index,number);
 * int param_2 = obj.find(number);
 */

class NumberContainers {
public:
  map<int, int> mp;
  map<int, set<int>> t;

  NumberContainers() {
  }

  void change(int index, int number) {
    auto it = mp.find(index);
    if (it != mp.end()) {
      t[it->second].erase(index);
      it->second = number;
    } else
      mp[index] = number;
    t[number].insert(index);
  }

  int find(int number) {
    auto it = t.find(number);
    return it == t.end() || it->second.empty() ? -1 : *it->second.begin();
  }
};

/**
 * Your NumberContainers object will be instantiated and called as such:
 * NumberContainers* obj = new NumberContainers();
 * obj->change(index,number);
 * int param_2 = obj->find(number);
 */

type NumberContainers struct {
  mp map[int]int
  t  map[int]*redblacktree.Tree
}

func Constructor() NumberContainers {
  return NumberContainers{map[int]int{}, map[int]*redblacktree.Tree{}}
}

func (this *NumberContainers) Change(index int, number int) {
  if num, ok := this.mp[index]; ok {
    this.t[num].Remove(index)
  }
  this.mp[index] = number
  if this.t[number] == nil {
    this.t[number] = redblacktree.NewWithIntComparator()
  }
  this.t[number].Put(index, nil)
}

func (this *NumberContainers) Find(number int) int {
  s, ok := this.t[number]
  if !ok || s.Size() == 0 {
    return -1
  }
  return s.Left().Key.(int)
}

/**
 * Your NumberContainers object will be instantiated and called as such:
 * obj := Constructor();
 * obj.Change(index,number);
 * param_2 := obj.Find(number);
 */