LeetCode 2034. 股票价格波动：哈希表 + 有序集合

【LetMeFly】2034.股票价格波动：哈希表 + 有序集合

力扣题目链接：https://leetcode.cn/problems/stock-price-fluctuation/

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 。

方法一：哈希表 + 有序集合

只需要维护三个变量：

• 哈希表ma用来将时间戳映射为价格
• 有序集合se（例如C++的multiset）用来存储所有的股票价格
• 整数Mtime用来存最新的时间戳

那么：

• 对于update操作，如果哈希表ma中已经存在了这个时间戳，就删除有序集合se中这个时间戳对应的价格。然后更新ma、se和Mtime
• 对于current操作，直接返回哈希表ma中最新时间戳Mtime对应的价格
• 对于maximum操作，直接返回有序集合se中的最后一个元素
• 对于minimum操作，直接返回有序集合se中的第一个元素

完毕。

• 时间复杂度：单次操作涉及有序集合增删的复杂的为$O(\log n)$，否则复杂度为$O(1)$
• 空间复杂度：$O(n)$，其中$n$是不用的时间戳数量

AC代码

C++

class StockPrice {
private:
    unordered_map<int, int> ma;
    multiset<int> se;
    int Mtime;
public:
    StockPrice() {
        Mtime = 0;
    }
    
    void update(int timestamp, int price) {
        if (ma.count(timestamp)) {
            se.erase(se.find(ma[timestamp]));
        }
        ma[timestamp] = price;
        se.insert(price);
        Mtime = max(Mtime, timestamp);
    }
    
    int current() {
        return ma[Mtime];
    }
    
    int maximum() {
        return *se.rbegin();
    }
    
    int minimum() {
        return *se.begin();
    }
};

Python

# from sortedcontainers import SortedList


class StockPrice:

    def __init__(self):
        self.ma = {}
        self.se = SortedList()
        self.Mtime = 0


    def update(self, timestamp: int, price: int) -> None:
        if timestamp in self.ma:
            self.se.discard(self.ma[timestamp])
        self.ma[timestamp] = price
        self.se.add(price)
        self.Mtime = max(self.Mtime, timestamp)


    def current(self) -> int:
        return self.ma[self.Mtime]


    def maximum(self) -> int:
        return self.se[-1]


    def minimum(self) -> int:
        return self.se[0]

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