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最小未被占据椅子的编号
有 n 个朋友在举办一个派对,这些朋友从 0 到 n - 1 编号。派对里有 无数 张椅子,编号为 0 到 infinity 。当一个朋友到达派对时,他会占据 编号最小 且未被占据的椅子。 比方说,当一个朋友到达时,如果椅子 0 , 1 和 5 被占据了,那么他会占据 2 号椅子。 当一个朋友离开派…
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题型
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相关题
当前训练重点
中等 · 数组·哈希·扫描
答案摘要
我们首先将每个朋友的到达时间、离开时间和编号组成一个三元组,然后按到达时间排序。 我们使用一个小根堆 来存储当前空闲的椅子编号,初始时,我们将 $0, 1, \ldots, n-1$ 加入 中。使用一个小根堆 存储二元组 $(\textit{leaving}, \textit{chair})$,其中 表示离开时间,而 表示椅子编号。
Interview AiBoxInterview AiBox 实时 AI 助手,陪你讲清 数组·哈希·扫描 题型思路
题目描述
有 n 个朋友在举办一个派对,这些朋友从 0 到 n - 1 编号。派对里有 无数 张椅子,编号为 0 到 infinity 。当一个朋友到达派对时,他会占据 编号最小 且未被占据的椅子。
- 比方说,当一个朋友到达时,如果椅子
0,1和5被占据了,那么他会占据2号椅子。
当一个朋友离开派对时,他的椅子会立刻变成未占据状态。如果同一时刻有另一个朋友到达,可以立即占据这张椅子。
给你一个下标从 0 开始的二维整数数组 times ,其中 times[i] = [arrivali, leavingi] 表示第 i 个朋友到达和离开的时刻,同时给你一个整数 targetFriend 。所有到达时间 互不相同 。
请你返回编号为 targetFriend 的朋友占据的 椅子编号 。
示例 1:
输入:times = [[1,4],[2,3],[4,6]], targetFriend = 1 输出:1 解释: - 朋友 0 时刻 1 到达,占据椅子 0 。 - 朋友 1 时刻 2 到达,占据椅子 1 。 - 朋友 1 时刻 3 离开,椅子 1 变成未占据。 - 朋友 0 时刻 4 离开,椅子 0 变成未占据。 - 朋友 2 时刻 4 到达,占据椅子 0 。 朋友 1 占据椅子 1 ,所以返回 1 。
示例 2:
输入:times = [[3,10],[1,5],[2,6]], targetFriend = 0 输出:2 解释: - 朋友 1 时刻 1 到达,占据椅子 0 。 - 朋友 2 时刻 2 到达,占据椅子 1 。 - 朋友 0 时刻 3 到达,占据椅子 2 。 - 朋友 1 时刻 5 离开,椅子 0 变成未占据。 - 朋友 2 时刻 6 离开,椅子 1 变成未占据。 - 朋友 0 时刻 10 离开,椅子 2 变成未占据。 朋友 0 占据椅子 2 ,所以返回 2 。
提示:
n == times.length2 <= n <= 104times[i].length == 21 <= arrivali < leavingi <= 1050 <= targetFriend <= n - 1- 每个
arrivali时刻 互不相同 。
解题思路
方法一:优先队列(小根堆)
我们首先将每个朋友的到达时间、离开时间和编号组成一个三元组,然后按到达时间排序。
我们使用一个小根堆 来存储当前空闲的椅子编号,初始时,我们将 加入 中。使用一个小根堆 存储二元组 ,其中 表示离开时间,而 表示椅子编号。
遍历每个朋友的到达时间、离开时间和编号,对于每个朋友,我们首先将所有离开时间小于等于当前朋友到达时间的朋友从 中弹出,将他们占据的椅子编号加入 中。然后我们从 中弹出一个椅子编号,将其分配给当前朋友,将 加入 中。如果当前朋友的编号等于 ,我们返回当前分配的椅子编号。
时间复杂度 ,空间复杂度 。其中 为朋友的个数。
class Solution:
def smallestChair(self, times: List[List[int]], targetFriend: int) -> int:
n = len(times)
for i in range(n):
times[i].append(i)
times.sort()
idle = list(range(n))
heapify(idle)
busy = []
for arrival, leaving, i in times:
while busy and busy[0][0] <= arrival:
heappush(idle, heappop(busy)[1])
j = heappop(idle)
if i == targetFriend:
return j
heappush(busy, (leaving, j))
复杂度分析
| 指标 | 值 |
|---|---|
| 时间 | O(n \log n) |
| 空间 | O(n) |
面试官常问的追问
外企场景- question_mark
They point out that arrivals are distinct and suggest sorting by arrival time first.
- question_mark
They ask what should happen when someone leaves at the exact time another friend arrives.
- question_mark
They want the smallest available chair quickly, which is a strong hint for a min-heap instead of linear scanning.
常见陷阱
外企场景- error
Freeing only one departed chair before seating the next friend instead of all chairs with leaving time less than or equal to the current arrival.
- error
Using a hash table or array scan alone for chair selection, which misses the need to get the globally smallest free chair efficiently.
- error
Losing the original friend index after sorting and returning the chair for the wrong person instead of targetFriend.
进阶变体
外企场景- arrow_right_alt
Return the full chair assignment array for every friend instead of only the target friend's chair.
- arrow_right_alt
Process online arrivals and departures where events are streamed rather than given as a full array upfront.
- arrow_right_alt
Replace smallest-chair assignment with another seating rule, such as largest free chair or nearest reusable chair.