JAVA程序设计：快照数组（LeetCode：1146）

实现支持下列接口的「快照数组」- SnapshotArray：

SnapshotArray(int length) - 初始化一个与指定长度相等的 类数组 的数据结构。初始时，每个元素都等于 0。
void set(index, val) - 会将指定索引 index 处的元素设置为 val。
int snap() - 获取该数组的快照，并返回快照的编号 snap_id（快照号是调用 snap() 的总次数减去 1）。
int get(index, snap_id) - 根据指定的 snap_id 选择快照，并返回该快照指定索引 index 的值。
 

示例：

输入：["SnapshotArray","set","snap","set","get"]
     [[3],[0,5],[],[0,6],[0,0]]
输出：[null,null,0,null,5]
解释：
SnapshotArray snapshotArr = new SnapshotArray(3); // 初始化一个长度为 3 的快照数组
snapshotArr.set(0,5);  // 令 array[0] = 5
snapshotArr.snap();  // 获取快照，返回 snap_id = 0
snapshotArr.set(0,6);
snapshotArr.get(0,0);  // 获取 snap_id = 0 的快照中 array[0] 的值，返回 5
 

提示：

1 <= length <= 50000
题目最多进行50000 次set，snap，和 get的调用 。
0 <= index < length
0 <= snap_id < 我们调用 snap() 的总次数
0 <= val <= 10^9

思路：定义两个列表，其中一个用于存储当前在修改时前边已经进行了多少次快照，另一个列表存储每次快照前相应位置上的元素目前是多少，对于每一次快照我们只关注当前某一位置上的元素，由于之前我们通过两个列表存储了该元素的修改历程，因此通过二分查找，我们可以快速找到这个位置在第snap_id次快照前最后一次修改后元素的值。

class SnapshotArray {

    private int length, snap_num;
    private List> list;
    private List> index_list;

    public SnapshotArray(int length) {
        snap_num = 0;
        this.length = length;
        list = new ArrayList<>();
        index_list = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < length; i++) {
            list.add(new ArrayList<>());
            index_list.add(new ArrayList<>());
            list.get(i).add(0);
            index_list.get(i).add(0);
        }
    }

    public void set(int index, int val) {
        int size = list.get(index).size();

        if (index_list.get(index).get(size - 1) == snap_num) {
            list.get(index).remove(size - 1);
            index_list.get(index).remove(size - 1);
        }

        list.get(index).add(val);
        index_list.get(index).add(snap_num);

    }

    public int snap() {
        snap_num++;
        return snap_num - 1;
    }

    public int get(int index, int snap_id) {
        int l = 0, r = index_list.get(index).size() - 1, p = -1;
        while (l <= r) {
            int mid = l + (r - l) / 2;
            if (index_list.get(index).get(mid) <= snap_id) {
                p = mid;
                l = mid + 1;
            } else
                r = mid - 1;
        }

        return list.get(index).get(p);

    }
}