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设计有序流

有 n 个 (id, value) 对,其中 id 是 1 到 n 之间的一个整数, value 是一个字符串。不存在 id 相同的两个 (id, value) 对。 设计一个流,以 任意 顺序获取 n 个 (id, value) 对,并在多次调用时 按 id 递增的顺序 返回一些值。 实现 Ord…

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简单 · 数组·哈希·扫描

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答案摘要

我们可以使用一个长度为 $n + 1$ 的数组 来模拟这个流,其中 表示 $\textit{id} = i$ 的值。同时,我们使用一个指针 来表示当前的位置。初始时 $\textit{ptr} = 1$。 在插入一个新的 $(\textit{idKey}, \textit{value})$ 对时,我们将 更新为 。然后,我们从 开始,依次将 加入答案中,直到 为空。

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题目描述

n(id, value) 对,其中 id1n 之间的一个整数,value 是一个字符串。不存在 id 相同的两个 (id, value) 对。

设计一个流,以 任意 顺序获取 n 个 (id, value) 对,并在多次调用时 id 递增的顺序 返回一些值。

实现 OrderedStream 类:

  • OrderedStream(int n) 构造一个能接收 n 个值的流,并将当前指针 ptr 设为 1
  • String[] insert(int id, String value) 向流中存储新的 (id, value) 对。存储后:
    • 如果流存储有 id = ptr(id, value) 对,则找出从 id = ptr 开始的 最长 id 连续递增序列 ,并 按顺序 返回与这些 id 关联的值的列表。然后,将 ptr 更新为最后那个  id + 1 。
    • 否则,返回一个空列表。

 

示例:

输入
["OrderedStream", "insert", "insert", "insert", "insert", "insert"]
[[5], [3, "ccccc"], [1, "aaaaa"], [2, "bbbbb"], [5, "eeeee"], [4, "ddddd"]]
输出
[null, [], ["aaaaa"], ["bbbbb", "ccccc"], [], ["ddddd", "eeeee"]]

解释
OrderedStream os= new OrderedStream(5);
os.insert(3, "ccccc"); // 插入 (3, "ccccc"),返回 []
os.insert(1, "aaaaa"); // 插入 (1, "aaaaa"),返回 ["aaaaa"]
os.insert(2, "bbbbb"); // 插入 (2, "bbbbb"),返回 ["bbbbb", "ccccc"]
os.insert(5, "eeeee"); // 插入 (5, "eeeee"),返回 []
os.insert(4, "ddddd"); // 插入 (4, "ddddd"),返回 ["ddddd", "eeeee"]

 

提示:

  • 1 <= n <= 1000
  • 1 <= id <= n
  • value.length == 5
  • value 仅由小写字母组成
  • 每次调用 insert 都会使用一个唯一的 id
  • 恰好调用 ninsert
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解题思路

方法一:数组模拟

我们可以使用一个长度为 n+1n + 1 的数组 data\textit{data} 来模拟这个流,其中 data[i]\textit{data}[i] 表示 id=i\textit{id} = i 的值。同时,我们使用一个指针 ptr\textit{ptr} 来表示当前的位置。初始时 ptr=1\textit{ptr} = 1

在插入一个新的 (idKey,value)(\textit{idKey}, \textit{value}) 对时,我们将 data[idKey]\textit{data}[\textit{idKey}] 更新为 value\textit{value}。然后,我们从 ptr\textit{ptr} 开始,依次将 data[ptr]\textit{data}[\textit{ptr}] 加入答案中,直到 data[ptr]\textit{data}[\textit{ptr}] 为空。

时间复杂度 O(n)O(n),空间复杂度 O(n)O(n)。其中 nn 为数据流的长度。

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class OrderedStream:

    def __init__(self, n: int):
        self.ptr = 1
        self.data = [None] * (n + 1)

    def insert(self, idKey: int, value: str) -> List[str]:
        self.data[idKey] = value
        ans = []
        while self.ptr < len(self.data) and self.data[self.ptr]:
            ans.append(self.data[self.ptr])
            self.ptr += 1
        return ans


# Your OrderedStream object will be instantiated and called as such:
# obj = OrderedStream(n)
# param_1 = obj.insert(idKey,value)
speed

复杂度分析

指标
时间Depends on the final approach
空间Depends on the final approach
psychology

面试官常问的追问

外企场景
  • question_mark

    Candidates should demonstrate an understanding of managing ordered data streams efficiently.

  • question_mark

    Expect familiarity with data structures like arrays or hash maps for optimal performance.

  • question_mark

    Look for solutions that efficiently handle insertions and output without unnecessary sorting.

warning

常见陷阱

外企场景
  • error

    Failure to track the next expected ID, leading to incorrect chunk retrieval.

  • error

    Inefficiently sorting or scanning the stream with every insertion, which can be avoided by using direct access structures.

  • error

    Not handling gaps in the stream correctly, leading to skipped values or incorrect output.

swap_horiz

进阶变体

外企场景
  • arrow_right_alt

    What if the stream were designed to return sorted values by a different key (e.g., value rather than id)?

  • arrow_right_alt

    How would the solution change if we had multiple concurrent streams with interleaved insertions?

  • arrow_right_alt

    What if the stream had to handle updates or deletions to values after insertion?

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常见问题

外企场景

设计有序流题解:数组·哈希·扫描 | LeetCode #1656 简单