JAVA练习39-股票价格波动

给你一支股票价格的数据流。数据流中每一条记录包含一个 时间戳 和该时间点股票对应的 价格 。

不巧的是，由于股票市场内在的波动性，股票价格记录可能不是按时间顺序到来的。某些情况下，有的记录可能是错的。如果两个有相同时间戳的记录出现在数据流中，前一条记录视为错误记录，后出现的记录 更正 前一条错误的记录。

请你设计一个算法，实现：

• 更新 股票在某一时间戳的股票价格，如果有之前同一时间戳的价格，这一操作将 更正 之前的错误价格。
• 找到当前记录里 最新股票价格 。最新股票价格 定义为时间戳最晚的股票价格。
• 找到当前记录里股票的 最高价格 。
• 找到当前记录里股票的 最低价格 。

请你实现 StockPrice 类：

• StockPrice() 初始化对象，当前无股票价格记录。
• void update(int timestamp, int price) 在时间点 timestamp 更新股票价格为 price 。
• int current() 返回股票 最新价格 。
• int maximum() 返回股票 最高价格 。
• int minimum() 返回股票 最低价格 。

示例 1：
输入：
["StockPrice", "update", "update", "current", "maximum", "update", "maximum", "update", "minimum"]
[[], [1, 10], [2, 5], [], [], [1, 3], [], [4, 2], []]
输出：
[null, null, null, 5, 10, null, 5, null, 2]

解释：
StockPrice stockPrice = new StockPrice();
stockPrice.update(1, 10); // 时间戳为 [1] ，对应的股票价格为 [10] 。
stockPrice.update(2, 5);  // 时间戳为 [1,2] ，对应的股票价格为 [10,5] 。
stockPrice.current();     // 返回 5 ，最新时间戳为 2 ，对应价格为 5 。
stockPrice.maximum();     // 返回 10 ，最高价格的时间戳为 1 ，价格为 10 。
stockPrice.update(1, 3);  // 之前时间戳为 1 的价格错误，价格更新为 3 。
                          // 时间戳为 [1,2] ，对应股票价格为 [3,5] 。
stockPrice.maximum();     // 返回 5 ，更正后最高价格为 5 。
stockPrice.update(4, 2);  // 时间戳为 [1,2,4] ，对应价格为 [3,5,2] 。
stockPrice.minimum();     // 返回 2 ，最低价格时间戳为 4 ，价格为 2 。

提示：

• 1 <= timestamp, price <= 109
• update，current，maximum 和 minimum 总 调用次数不超过 105 。
• current，maximum 和 minimum 被调用时，update 操作 至少 已经被调用过 一次 。

分析： 

方法：TreeMap+HashMap

因为这道题没有删除方法，所以最新的时间戳就是最大的时间戳，利用一个变量记录一下就可以，关于返回对应价格可以用 HashMap，时间戳为键，价格为值，每一个更新都能添加新的，如果重复也会自动覆盖掉原来的。这道题的重点在于如何返回最大值和最小值，如果每次更新就遍历一次集合毫无疑问会超时，那么有没有一种数据结构能直接返回最大值和最小值呢？这时候就可以想到 TreeMap （红黑树），他的键是能返回最大和最小值的，但是键是不允许重复的，所以我们用值来存储对应键（价格）出现的次数，每次更新不是新时间戳，就直接对应价格加一，是新的时间戳，就旧的减一（为 1 就直接删除），新的加一（没有就添加）。

时间复杂度：update，maximum，minimum 为 O(log n)，current 为 O(n)
空间复杂度：O(n) 

class StockPrice {

    //定义哈希集合存储时间戳对应价格
    HashMap map;
    //定义当前值的索引
    int cur = -1;
    //将价格保存在treeMap中，第二个参数表示该价格出现次数
    TreeMap treeMap;

    //初始化
    public StockPrice() {
        map = new HashMap<>();
        treeMap = new TreeMap<>();
    }

    public void update(int timestamp, int price) {
        //获取对应原本时间戳的价格，不存在默认为 -1
        int old_p = map.getOrDefault(timestamp, -1);
        //如果该时间戳已存在
        if(old_p != -1){
            //对旧价格数量减一
            int old_count = treeMap.get(old_p);
            //旧价格数量为1，直接删除该价格
            if(old_count == 1){
                treeMap.remove(old_p);
            }else{
                treeMap.put(old_p, old_count-1);
            }
        }
        //新价格数量加一
        treeMap.put(price, treeMap.getOrDefault(price, 0) + 1);
        //记录最大时间戳
        if(timestamp > cur) {
            cur = timestamp;
        }
        //将时间戳添加/修改到哈希集合中
        map.put(timestamp, price);
    }

    public int current() {
        return map.get(cur);
    }

    public int maximum() {
        return treeMap.lastKey();
    }

    public int minimum() {
        return treeMap.firstKey();
    }
}

题目来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/stock-price-fluctuation