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题目描述:
You have a queue of integers, you need to retrieve the first unique integer in the queue.
Implement the FirstUnique class:
FirstUnique(int[] nums) Initializes the object with the numbers in the queue.
int showFirstUnique() returns the value of the first unique integer of the queue, and returns -1 if there is no such integer.
void add(int value) insert value to the queue.
Example 1:
Input:
[“FirstUnique”,“showFirstUnique”,“add”,“showFirstUnique”,“add”,“showFirstUnique”,“add”,“showFirstUnique”]
[[[2,3,5]],[],[5],[],[2],[],[3],[]]
Output:
[null,2,null,2,null,3,null,-1]
Explanation:
FirstUnique firstUnique = new FirstUnique([2,3,5]);
firstUnique.showFirstUnique(); // return 2
firstUnique.add(5); // the queue is now [2,3,5,5]
firstUnique.showFirstUnique(); // return 2
firstUnique.add(2); // the queue is now [2,3,5,5,2]
firstUnique.showFirstUnique(); // return 3
firstUnique.add(3); // the queue is now [2,3,5,5,2,3]
firstUnique.showFirstUnique(); // return -1Example 2:
Example 2:
Input:
[“FirstUnique”,“showFirstUnique”,“add”,“showFirstUnique”]
[[[809]],[],[809],[]]
Output:
[null,809,null,-1]
Explanation:
FirstUnique firstUnique = new FirstUnique([809]);
firstUnique.showFirstUnique(); // return 809
firstUnique.add(809); // the queue is now [809,809]
firstUnique.showFirstUnique(); // return -1
Example 3:
Input:
[“FirstUnique”,“showFirstUnique”,“add”,“add”,“add”,“add”,“add”,“showFirstUnique”]
[[[7,7,7,7,7,7]],[],[7],[3],[3],[7],[17],[]]
Output:
[null,-1,null,null,null,null,null,17]
Explanation:
FirstUnique firstUnique = new FirstUnique([7,7,7,7,7,7]);
firstUnique.showFirstUnique(); // return -1
firstUnique.add(7); // the queue is now [7,7,7,7,7,7,7]
firstUnique.add(3); // the queue is now [7,7,7,7,7,7,7,3]
firstUnique.add(3); // the queue is now [7,7,7,7,7,7,7,3,3]
firstUnique.add(7); // the queue is now [7,7,7,7,7,7,7,3,3,7]
firstUnique.add(17); // the queue is now [7,7,7,7,7,7,7,3,3,7,17]
firstUnique.showFirstUnique(); // return 17
Constraints:
Tag: Map, Set, Double-LinkedList
解题思路
这道题目还是挺有意思的,是一道新的题目。题目的意思是说,给我们一个初始的数组。当程序调用showFirstUnique()的时候,要返回第一个按照顺序获得的,且unique的数字。unique的意思是说这个数字到目前为止没有出现过超过一次。我们会持续的调用add()方法添加数字,注意我们初始化的时候就会往里面添加进一个数组。往后添加的方式和第一次的添加方式是一样的。注意,这里一开始我没有搞明白结果写错了。这里我们给所有元素排序的依据是按照他们被添加进来的顺序,每一次showFirstUnique()也是按照这个顺序找数字的,一开始我以为是找最小的数字,后来才发现不是。
其实这个题目跟LRU特别像,但是没有那么难。我们也是建立一个Node节点,做成double linkedlist的形态。然后使用一个hashmap在O(1)时间内可以定位每个元素在什么位置。每一次添加元素我们都添加在链表的尾部。我们每一次获取元素都获取链表头部的元素。如果某一个元素出现了两次,那么我们就从链表和hashmap当中删除这个元素。同时移到一个叫做used的hashset()当中。这样我们就可以快速的知道是元素出现过。
这样增加,删除,getFirst()的时间都是O(1)
时间复杂度取决于元素的数量。
解法一:
class FirstUnique {
Map<Integer, Node> map;
Node head, tail;
Set<Integer> used = new HashSet();
public FirstUnique(int[] nums) {
map = new HashMap<>();
head = new Node(0);
tail = new Node(0);
head.next = tail;
tail.prev = head;
for(int num: nums) add(num);
}
public int showFirstUnique() {
if(head.next == tail) return -1;
else return head.next.val;
}
public void add(int value) {
if(used.contains(value)) return;
if(map.containsKey(value)){
removeNodeFromMapAndList(value);
}else{
addElement(value);
}
}
public void removeNodeFromMapAndList(int value){
Node node = map.get(value);
node.prev.next = node.next;
node.next.prev = node.prev;
map.remove(value);
used.add(value);
}
public void addElement(int value){
Node newNode = new Node(value);
Node previous = tail.prev;
newNode.next = tail;
tail.prev = newNode;
newNode.prev = previous;
previous.next = newNode;
map.put(value, newNode);
}
class Node{
Node next=null, prev=null;
int val;
public Node(int val){
this.val = val;
}
}
}
/**
* Your FirstUnique object will be instantiated and called as such:
* FirstUnique obj = new FirstUnique(nums);
* int param_1 = obj.showFirstUnique();
* obj.add(value);
*/