[python 刷题] 981 Time Based Key-Value Store

[python 刷题] 981 Time Based Key-Value Store

题目：

Design a time-based key-value data structure that can store multiple values for the same key at different time stamps and retrieve the key’s value at a certain timestamp.

Implement the TimeMap class:

• TimeMap() Initializes the object of the data structure.
• void set(String key, String value, int timestamp) Stores the key key with the value value at the given time timestamp.
• String get(String key, int timestamp) Returns a value such that set was called previously, with timestamp_prev <= timestamp. If there are multiple such values, it returns the value associated with the largest timestamp_prev. If there are no values, it returns "".

这是一道设计题，LC 提供的 boilerplate 为：

class TimeMap:

    def __init__(self):


    def set(self, key: str, value: str, timestamp: int) -> None:


    def get(self, key: str, timestamp: int) -> str:



# Your TimeMap object will be instantiated and called as such:
# obj = TimeMap()
# obj.set(key,value,timestamp)
# param_2 = obj.get(key,timestamp)```

在开始实现设计题之前，首先要确认应该选择什么数据结构，而这一点题目中也有提示：根据 key 获得对应的数据

也就是说，这里肯定是有 hash table 的一席之地。至于 hash table 里面要存储的是什么数据格式，这个可以从 constraint 里面看到：

• All the timestamps timestamp of set are strictly increasing.

也就是说，每次调用的 timestamp 都是持续增长的，也就是排序的。一个已经排好序的数据结构+搜索的题型，不出意外的就会联想到 binary search

也因此，初始化的数据结构可以定位 collections.defaultdict(list)

使用 defaultdict 的原因是因为处理空值方便一些

对于 set 这个方法来说，保存进数组的格式就没有这么严格了，只要能够获取时间戳和值就行。题目中已经提到了会严格增长，也就是说不会重复，那么使用 dict 也可以，这里就使用另一个数组了

最后就是 get，算是一个比较常规的寻找比 $n$ 小的最大数字这种 binary search，也就是说：

• 找到 timestamp 时返回对应的数字

• 当前数字比 timestamp 大时，$[l,...,m-1]$ 继续开始搜索

• 当前数字比 timestamp 小时，$[m+1,...,r]$ 继续开始搜索

  同时为了防止等同时间戳的数字不存在，当前值为最贴近时间戳的值，更新 res 使得终止循环时可以返回当前值

完整代码如下：

class TimeMap:

    def __init__(self):
        self.d = collections.defaultdict(list)


    def set(self, key: str, value: str, timestamp: int) -> None:
        self.d[key].append([value, timestamp])


    def get(self, key: str, timestamp: int) -> str:
        vals = self.d[key]
        l, r = 0,len(vals) - 1
        res = ''
        while l <= r:
            m = (l + r) // 2
            if vals[m][1] == timestamp:
                return vals[m][0]

            if vals[m][1] < timestamp:
                res = vals[m][0]
                l = m + 1
            else:
                r = m - 1

        return res