【LeetCode题目详解】银联-02. 优惠活动系统（c++和python3）
目录
题目：
c++解法：
题意
思路
代码
代码详解：
python3解法：
算法描述：
代码：
代码详解：
题目：
「云闪付」作为各方联手打造的全新移动端统一入口，致力成为消费者省钱省心的移动支付管家。
请你设计一个「云闪付」优惠活动管理系统 DiscountSystem，具体功能如下：
-
AddActivity(int actId, int priceLimit, int discount, int number, int userLimit)-- 表示创建编号为actId的优惠减免活动：- 单笔消费的原价不小于
priceLimit时，可享受discount的减免 - 每个用户最多参与该优惠活动
userLimit次 - 该优惠活动共有
number数量的参加名额
- 单笔消费的原价不小于
-
RemoveActivity(actId)-- 表示结束编号为actId的优惠活动 -
Consume(int userId, int cost)-- 表示用户userId产生了一笔原价为cost的消费。请返回用户的实际支付金额。- 单次消费最多可参加一份优惠活动
- 若可享受优惠减免，则 「支付金额 = 原价 - 优惠减免」
- 若同时满足多个优惠活动时，则优先参加优惠减免最大的活动
注：若有多个优惠减免最大的活动，优先参加
actId最小的活动
注意：
actId全局唯一
示例 1：
输入：
["DiscountSystem","addActivity","consume","removeActivity","consume"][[],[1,15,5,7,2],[101,16],[1],[102,19]]输出：
[null,null,11,null,19]解释：
DiscountSystem obj = DiscountSystem(); // 初始化系统
obj.addActicity(1,15,5,7,2); //创建编号1的优惠活动，单笔消费原价不小于15时，
可享受5的减免，优惠活动共有7个名额，每个用户最多参与该活动2次
obj.consume(101,16); //用户101消费了16，满足优惠活动1条件，返回实际支付16 - 5 = 11
obj.removeActivity(1); // 结束编号为1的优惠活动
obj.consume(102,19); //用户101消费了19，目前不存在任何优惠活动，需按原价支付，返回19
示例 2：
输入：
["DiscountSystem","addActivity","addActivity","consume","removeActivity","consume","consume","consume","consume"][[],[1,10,6,3,2],[2,15,8,8,2],[101,13],[2],[101,17],[101,11],[102,16],[102,21]]输出：
[null,null,null,7,null,11,11,10,21]解释：
DiscountSystem obj = DiscountSystem(); // 初始化系统
obj.addActivity(1,10,6,3,2); // 创建编号1的优惠活动，单笔消费原价不小于10时，
可享受6的减免，优惠活动共有3个名额，每个用户最多参与该活动2次
obj.addActivity(2,15,8,8,2); // 创建编号2的优惠活动，单笔消费原价不小于15时，
可享受8的减免，优惠活动共有8个名额，每个用户最多参与该活动2次
obj.consume(101,13); // 用户101消费了13，仅满足优惠活动1条件，返回实际支付13 - 6 = 7
用户101参加1次活动1，活动1剩余2个名额
obj.consume(101,8); // 用户101消费了8，不满足任何活动，返回支付原价8
obj.removeActivity(2); // 结束编号为2的活动
obj.consume(101,17); // 用户101消费了17，满足优惠活动1条件，返回实际支付17 - 6 = 11
用户101参加2次活动1，活动1剩余1个名额
obj.consume(101,11); // 用户101消费了11，满足优惠活动1条件，但已达到参加次数限制，返回支付原价11
obj.consume(102,16); // 用户102消费了16，满足优惠活动1条件，返回实际支付16 - 6 = 10
用户102参加1次活动1，活动1无剩余名额
obj.consume(102,21); // 用户102消费了21，满足优惠活动1条件，但活动1已无剩余名额，返回支付原价21
提示：
1 <= addActicity, removeActivity, consume 累计操作数 <= 10^30 <= actId, userId <= 10001 <= discount < priceLimit <= 10^51 <= cost <= 10^51 <= number <= 10001 <= userLimit <= 10
c++解法：
题意
哈希表思路
- 题目本身只是考察设计与数据结构，实际的解法肯定许多种。我们设计一个数据结构来存储每个
Activity的信息，分别存储：
priceLimit: 允许折扣的价格int discount: 折扣的金额number: 当前还剩余多少个名额userLimit: 每个用户的优惠限制次数record: 记录每个用户已经使用的优惠的次数。
- 分别对每个
API进行操作：
addActivity: 生成一个新的Activity即可。removeActivity：从列表中将去删除即可。consume：这部稍微复杂点，首先找到最大可能的优惠，满足的前提是当前priceLimit >= cost,number > 0,record[userid] < userLimit，满足以上三个条件就记录下该Activity的id以及优惠。 找到最大的优惠后，对应Activity信息更新，主要涉及到number与record的更新即可。
- 复杂度分析：
- 时间复杂度：
, addActivity与removeActivity均为 , consume为,其中
- 为
Activity的数量。 - 空间复杂度：
- ,
- 为
Activity的数量。
代码
struct Activity { int priceLimit; int discount; int number; int userLimit; unordered_map - 为
代码详解：
这段C++代码定义了两类，Activity 和 DiscountSystem，并提供了与折扣活动和消费相关的功能。让我逐个部分详细解释：
struct Activity {
int priceLimit;
int discount;
int number;
int userLimit;
unordered_map record;
Activity(int priceLimit, int discount, int number, int userLimit) {
this->priceLimit = priceLimit;
this->discount = discount;
this->number = number;
this->userLimit = userLimit;
}
};
-
Activity结构体：这个结构体表示一个折扣活动。它包括了以下成员变量：priceLimit：价格限制，用户的消费金额必须达到或超过此限制才能参与活动。discount：折扣金额，表示用户在参与活动时可以获得的折扣金额。number：剩余活动数量，表示这个活动还剩下多少个名额。userLimit：用户参与次数限制，表示一个用户最多可以参与活动的次数。record：使用无序映射（unordered_map）记录每个用户参与活动的次数。
-
Activity结构体的构造函数：构造函数用于初始化Activity对象的各个成员变量。在对象创建时，将传入的参数值分配给相应的成员变量。
class DiscountSystem {
private:
map cnt;
public:
DiscountSystem() {
}
void addActivity(int actId, int priceLimit, int discount, int number, int userLimit) {
cnt[actId] = new Activity(priceLimit, discount, number, userLimit);
}
void removeActivity(int actId) {
cnt.erase(actId);
}
int consume(int userId, int cost) {
int maxdiscount = 0;
int id = -1;
for (auto &[actId, pAct] : cnt) {
if (cost >= pAct->priceLimit) {
if (pAct->discount > maxdiscount && pAct->number > 0) {
if (pAct->record.count(userId)) {
if (pAct->record[userId] < pAct->userLimit) {
maxdiscount = pAct->discount;
id = actId;
}
} else {
maxdiscount = pAct->discount;
id = actId;
}
}
}
}
if (id >= 0) {
pAct->record[userId]++;
pAct->number--;
}
return cost - maxdiscount;
}
};
-
DiscountSystem类：这个类用于管理折扣活动和消费的主要功能。它包括以下成员变量和方法：cnt：使用map存储不同折扣活动的信息，每个活动由一个唯一的actId标识，并关联到相应的Activity对象指针。
-
DiscountSystem类的构造函数：构造函数为空，表示在创建DiscountSystem对象时不需要额外的初始化操作。 -
addActivity方法：这个方法用于添加新的折扣活动。它接受actId以及与该活动相关的priceLimit、discount、number和userLimit。在内部，它创建一个新的Activity对象，并将其与actId关联，然后将该关联添加到cnt中。 -
removeActivity方法：这个方法用于移除指定的折扣活动。它接受一个actId参数，然后在cnt中查找并删除与该actId相关的Activity对象。 -
consume方法：这是核心的消费方法。它接受userId和cost作为参数，用于模拟用户的消费操作并计算折扣。以下是详细解释：- 初始化
maxdiscount和id，分别用于跟踪用户能够获得的最大折扣金额和适用的活动标识。 - 使用
for循环遍历cnt中的活动，其中auto &[actId, pAct]允许同时迭代活动的标识和对应的Activity对象指针。 - 在迭代过程中，检查用户的消费是否达到当前活动的价格限制。
- 如果达到价格限制，进一步检查当前活动的折扣是否大于已记录的最大折扣，以及该活动的剩余数量是否大于0。
- 如果满足这些条件，再检查用户是否已经参加了该活动，以及是否已达到参与次数的限制。
- 如果找到适用的活动，更新
maxdiscount和id。 - 如果找到了适用的活动（
id >= 0），则更新相应的Activity对象的记录和剩余数量，并返回用户实际支付的金额（原始消费减去最大折扣）
- 初始化
python3解法：
算法描述：
代码建立了两个类：Activity和DiscountSystem，用于管理优惠活动和消费记录。
Activity 类:
这个类代表了一个优惠活动。它的构造函数 __init__ 接受四个参数：priceLimit（价格限制）、discount（折扣）、number（活动数量）、和 userLimit（用户限制）。
这些参数分别表示：活动的价格限制（只有当消费满足该限制时才能参加活动）、折扣金额、活动的剩余数量、和每个用户可参加活动的次数。
record 字典用于跟踪每个用户参加活动的次数。
DiscountSystem 类:
这个类用于管理多个不同的优惠活动。它的构造函数 __init__ 初始化一个空的 activities 字典，用于存储活动的信息。
addActivity 方法:
这个方法用于向 DiscountSystem 中添加新的优惠活动。
它接受 actId（活动的唯一标识符）以及与该活动相关的 priceLimit、discount、number 和 userLimit。
通过调用 Activity 的构造函数创建一个新的活动对象，并将其存储在 activities 字典中。
removeActivity 方法:
这个方法用于从 DiscountSystem 中删除特定的优惠活动，通过提供 actId 来指定要删除的活动。
consume 方法:
这个方法用于用户消费时查找适用于用户的最大折扣。
它接受 userId（用户标识符）和 cost（消费金额）作为参数。
方法遍历 activities 字典，查找用户满足价格限制的活动，然后比较这些活动的折扣和用户的历史参加次数，以确定用户可以享受的最大折扣。
如果找到适用的活动，它会更新 Activity 对象的 record 和 number 字段，并返回最终消费金额减去折扣金额。
总之，这个代码演示了一个优惠活动管理系统，用户可以通过 DiscountSystem 添加和删除不同的活动，然后在消费时根据条件享受相应的折扣。活动的参与次数和剩余数量也得到了跟踪。
时间复杂度分析：
这个系统的时间复杂度主要受到两个因素的影响：
添加活动 (addActivity)：这是一个O(1)的操作，因为它只涉及将新活动添加到字典中。
用户消费 (consume)：在最坏情况下，需要遍历所有活动，所以它的时间复杂度是O(n)，其中n是活动的数量。
代码：
class Activity:
def __init__(self, priceLimit, discount, number, userLimit):
self.priceLimit = priceLimit
self.discount = discount
self.number = number
self.userLimit = userLimit
self.record = {}
class DiscountSystem:
def __init__(self):
self.activities = {}
def addActivity(self, actId, priceLimit, discount, number, userLimit):
self.activities[actId] = Activity(priceLimit, discount, number, userLimit)
def removeActivity(self, actId):
del self.activities[actId]
def consume(self, userId, cost):
maxdiscount = 0
id = -1
for actId, pAct in self.activities.items():
if cost >= pAct.priceLimit:
if pAct.discount > maxdiscount and pAct.number > 0:
if userId in pAct.record:
if pAct.record[userId] < pAct.userLimit:
maxdiscount = pAct.discount
id = actId
else:
maxdiscount = pAct.discount
id = actId
if id >= 0:
self.activities[id].record[userId] = self.activities[id].record.get(userId, 0) + 1
self.activities[id].number -= 1
return cost - maxdiscount代码详解：
class Activity:
def __init__(self, priceLimit, discount, number, userLimit):
self.priceLimit = priceLimit
self.discount = discount
self.number = number
self.userLimit = userLimit
self.record = {}
这部分定义了 Activity 类。这个类有一个构造函数 __init__，它接受四个参数：priceLimit、discount、number 和 userLimit。这些参数代表了活动的价格限制、折扣、剩余数量和用户限制。同时，创建了一个空字典 record 用于跟踪用户参与活动的次数。
class DiscountSystem:
def __init__(self):
self.activities = {}
在这里，定义了 DiscountSystem 类，它包含一个构造函数 __init__，该构造函数初始化一个空的字典 activities，用于存储不同活动的信息。
def addActivity(self, actId, priceLimit, discount, number, userLimit):
self.activities[actId] = Activity(priceLimit, discount, number, userLimit)
这是 DiscountSystem 类的一个方法，addActivity。它接受 actId（活动的唯一标识符）以及与该活动相关的 priceLimit、discount、number 和 userLimit。方法的作用是将一个新的 Activity 对象添加到 activities 字典中，使用 actId 作为键。
def removeActivity(self, actId):
del self.activities[actId]
这是 DiscountSystem 类的另一个方法，removeActivity。它接受 actId 作为参数，用于从 activities 字典中删除指定的活动。
def consume(self, userId, cost):
maxdiscount = 0
id = -1
for actId, pAct in self.activities.items():
if cost >= pAct.priceLimit:
if pAct.discount > maxdiscount and pAct.number > 0:
if userId in pAct.record:
if pAct.record[userId] < pAct.userLimit:
maxdiscount = pAct.discount
id = actId
else:
maxdiscount = pAct.discount
id = actId
if id >= 0:
self.activities[id].record[userId] = self.activities[id].record.get(userId, 0) + 1
self.activities[id].number -= 1
return cost - maxdiscount
-
maxdiscount和id的初始化：maxdiscount用于跟踪用户可以享受的最大折扣金额。初始值设为0。id用于记录适用于用户的活动的标识符。初始值设为-1，表示未找到适用的活动。
-
迭代活动：
for actId, pAct in self.activities.items():这一行开始迭代activities字典中的每个活动。actId是活动的唯一标识符，pAct是与该标识符相关联的Activity对象。
-
检查价格限制：
if cost >= pAct.priceLimit:这一行检查用户的消费金额是否达到了当前活动的价格限制。只有当消费满足价格限制时，才会考虑这个活动。
-
检查折扣和剩余数量：
if pAct.discount > maxdiscount and pAct.number > 0:这一行检查当前活动的折扣是否大于已经记录的最大折扣（maxdiscount），并且该活动的剩余数量（number）是否大于0。- 如果这个活动满足条件，将进一步检查用户是否符合参加活动的条件。
-
检查用户记录：
if userId in pAct.record:这一行检查用户是否在当前活动的记录中。如果用户之前参加过该活动，就需要检查用户是否达到了参加活动的次数限制。if pAct.record[userId] < pAct.userLimit:如果用户的参与次数未达到限制，将更新maxdiscount为该活动的折扣金额，并将id设置为当前活动的标识符。
-
用户未在记录中的情况：
- 如果用户不在当前活动的记录中，也会将
maxdiscount设置为该活动的折扣金额，并将id设置为当前活动的标识符。
- 如果用户不在当前活动的记录中，也会将
-
应用折扣和更新记录：
- 如果
id大于等于0，表示找到了适用的活动，将会执行以下步骤：- 更新
Activity对象的record字典，将用户标识符userId对应的值加1，表示用户参加了该活动。 - 减少活动的剩余数量
number，表示一个用户参加了该活动，活动的可用数量减少了一个。
- 更新
- 最后，方法返回用户的消费金额减去最大折扣金额，即用户实际支付的金额。
- 如果
这个方法的主要目的是在用户消费时，查找适用于用户的最大折扣活动，然后更新活动记录和剩余数量，最后计算用户实际支付的金额。这使得系统能够管理不同的优惠活动，确保用户获得适用的折扣。