《LeetCode之每日一题》:173.将数据流变为多个不相交区间

Posted 2021-10-28 是七喜呀！

将数据流变为多个不相交区间

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有关题目

给你一个由非负整数 a1, a2, ..., an 组成的数据流输入，
请你将到目前为止看到的数字总结为不相交的区间列表。

实现 SummaryRanges 类：

①SummaryRanges() 使用一个空数据流初始化对象。
②void addNum(int val) 向数据流中加入整数 val 。
③int[][] getIntervals() 以不相交区间 [starti, endi] 的列表形式返回对数据流中整数的总结。

示例：

输入：
["SummaryRanges", "addNum", "getIntervals", "addNum", "getIntervals", "addNum", "getIntervals", "addNum", "getIntervals", "addNum", "getIntervals"]
[[], [1], [], [3], [], [7], [], [2], [], [6], []]
输出：
[null, null, [[1, 1]], null, [[1, 1], [3, 3]], null, [[1, 1], [3, 3], [7, 7]], null, [[1, 3], [7, 7]], null, [[1, 3], [6, 7]]]

解释：
SummaryRanges summaryRanges = new SummaryRanges();
summaryRanges.addNum(1);      // arr = [1]
summaryRanges.getIntervals(); // 返回 [[1, 1]]
summaryRanges.addNum(3);      // arr = [1, 3]
summaryRanges.getIntervals(); // 返回 [[1, 1], [3, 3]]
summaryRanges.addNum(7);      // arr = [1, 3, 7]
summaryRanges.getIntervals(); // 返回 [[1, 1], [3, 3], [7, 7]]
summaryRanges.addNum(2);      // arr = [1, 2, 3, 7]
summaryRanges.getIntervals(); // 返回 [[1, 3], [7, 7]]
summaryRanges.addNum(6);      // arr = [1, 2, 3, 6, 7]
summaryRanges.getIntervals(); // 返回 [[1, 3], [6, 7]]

提示：

0 <= val <= 10^4
最多调用 addNum 和 getIntervals 方法 3 * 10^4 次

进阶：如果存在大量合并，并且与数据流的大小相比，不相交区间的数量很小，该怎么办?

题解

Tips

①
对于有序集合map，里面存放的是键值对，即为pair<int, int>类型

在 区间【l, r】有序集合中upper_bound（val），默认在左区间l 中查找比val 大的第一个元素

其实也就是有序集合中，upper_bound(k), ，默认查找比 关键字 k大的第一个元素，lower_bound(k)同理。

②
--interval1->first;//关键字 类型为const int 不可修改

法一：使用有序映射维护区间
参考官方题解

上面的情况一改为：l0 <= val <= r0;

class SummaryRanges {
private:
    map<int, int> intervals;
public:
    SummaryRanges() { }
    
    void addNum(int val) {
        //找到 l1 最小的且满足 l1 > val 的区间 interval1 = [l1, r1] --二分查找
        // 如果不存在这样的区间，interval1 为尾迭代器
        auto interval1 = intervals.upper_bound(val);

        // 找到 l0 最大的且满足 l0 <= val 的区间 interval0 = [l0, r0]
        // 在有序集合中，interval0 就是 interval1 的前一个区间
        // 如果不存在这样的区间，interval0 为尾迭代器
        auto interval0 = (interval1 == intervals.begin() ? intervals.end() : prev(interval1));

        //情况一
        if(interval0 != intervals.end() && interval0->first <= val && val <= interval0->second)
        {
            return;
        }
        else {
            bool left_aside = (interval0 != intervals.end() && interval0->second + 1 == val);
            bool right_aside = (interval1 != intervals.end() && interval1->first - 1 == val);

            //情况四
            if (left_aside && right_aside)
            {
                int left = interval0->first, right = interval1->second;
                intervals.erase(interval0);
                intervals.erase(interval1);
                intervals.emplace(left, right);
            }
            else if (left_aside)//情况二
            {
                ++interval0->second;
            }
            else if (right_aside)//情况三
            {
                int right = interval1->second;
                intervals.erase(interval1);
                intervals.emplace(val, right);
            }
            else 
            {
                intervals.emplace(val, val);
            }
        }
    }
    
    vector<vector<int>> getIntervals() {
        vector<vector<int>> ans;
        for (const auto& [left, right] : intervals)
        {
            ans.push_back({left, right});
        }

        return ans;
    }
};

/**
 * Your SummaryRanges object will be instantiated and called as such:
 * SummaryRanges* obj = new SummaryRanges();
 * obj->addNum(val);
 * vector<vector<int>> param_2 = obj->getIntervals();
 */