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981. 基于时间的键值存储

English Version

题目描述

设计一个基于时间的键值数据结构，该结构可以在不同时间戳存储对应同一个键的多个值，并针对特定时间戳检索键对应的值。

实现 TimeMap 类：

• TimeMap() 初始化数据结构对象
• void set(String key, String value, int timestamp) 存储键 key、值 value，以及给定的时间戳 timestamp。
• String get(String key, int timestamp)
  • 返回先前调用 set(key, value, timestamp_prev) 所存储的值，其中 timestamp_prev <= timestamp 。
  • 如果有多个这样的值，则返回对应最大的  timestamp_prev 的那个值。
  • 如果没有值，则返回空字符串（""）。

 

示例：

输入：
["TimeMap", "set", "get", "get", "set", "get", "get"]
[[], ["foo", "bar", 1], ["foo", 1], ["foo", 3], ["foo", "bar2", 4], ["foo", 4], ["foo", 5]]
输出：
[null, null, "bar", "bar", null, "bar2", "bar2"]

解释：
TimeMap timeMap = new TimeMap();
timeMap.set("foo", "bar", 1);  // 存储键 "foo" 和值 "bar" ，时间戳 timestamp = 1   
timeMap.get("foo", 1);         // 返回 "bar"
timeMap.get("foo", 3);         // 返回 "bar", 因为在时间戳 3 和时间戳 2 处没有对应 "foo" 的值，所以唯一的值位于时间戳 1 处（即 "bar"） 。
timeMap.set("foo", "bar2", 4); // 存储键 "foo" 和值 "bar2" ，时间戳 timestamp = 4  
timeMap.get("foo", 4);         // 返回 "bar2"
timeMap.get("foo", 5);         // 返回 "bar2"

 

提示：

• 1 <= key.length, value.length <= 100
• key 和 value 由小写英文字母和数字组成
• 1 <= timestamp <= 107
• set 操作中的时间戳 timestamp 都是严格递增的
• 最多调用 set 和 get 操作 2 * 105 次

解法

嵌套哈希表实现。

Python3

class TimeMap:
    def __init__(self):
        """
        Initialize your data structure here.
        """
        self.ktv = defaultdict(list)

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

    def get(self, key: str, timestamp: int) -> str:
        if key not in self.ktv:
            return ''
        tv = self.ktv[key]
        # #查找第一个大于timestamp的
        i = bisect_right(tv, (timestamp, chr(127)))
        return tv[i - 1][1] if i else ''


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

Java

class TimeMap {
    private Map<String, TreeMap<Integer, String>> ktv;

    /** Initialize your data structure here. */
    public TimeMap() {
        ktv = new HashMap<>();
    }

    public void set(String key, String value, int timestamp) {
        ktv.computeIfAbsent(key, k -> new TreeMap<>()).put(timestamp, value);
    }

    public String get(String key, int timestamp) {
        if (!ktv.containsKey(key)) {
            return "";
        }
        TreeMap<Integer, String> tv = ktv.get(key);
        Integer t = tv.floorKey(timestamp);
        return t == null ? "" : tv.get(t);
    }
}

/**
 * Your TimeMap object will be instantiated and called as such:
 * TimeMap obj = new TimeMap();
 * obj.set(key,value,timestamp);
 * String param_2 = obj.get(key,timestamp);
 */

Go

因为 timestamp 是一直增长的，所以可以用二分查找快速找到值

type pair struct {
	timestamp int
	value     string
}

type TimeMap struct {
	data map[string][]pair
}

func Constructor() TimeMap {
	return TimeMap{data: make(map[string][]pair)}
}

func (m *TimeMap) Set(key string, value string, timestamp int) {
	m.data[key] = append(m.data[key], pair{timestamp, value})
}

func (m *TimeMap) Get(key string, timestamp int) string {
	pairs := m.data[key]
	// sort.Search return the smallest index i in [0, n) at which f(i) is true
	i := sort.Search(len(pairs), func(i int) bool {
		return pairs[i].timestamp > timestamp
	})
	if i > 0 {
		return pairs[i-1].value
	}
	return ""
}

...