【差分数组】我的日程安排表

发布时间 2023-12-01 14:39:33作者: 钟离默

一、我的日程安排表 I

题目链接:我的日程安排表 I

实现一个 MyCalendar 类来存放你的日程安排。如果要添加的日程安排不会造成 重复预订 ,则可以存储这个新的日程安排。

当两个日程安排有一些时间上的交叉时(例如两个日程安排都在同一时间内),就会产生 重复预订 。

日程可以用一对整数 start 和 end 表示,这里的时间是半开区间,即 [start, end), 实数 x 的范围为, start <= x < end 。

实现 MyCalendar 类:

MyCalendar() 初始化日历对象。
boolean book(int start, int end) 如果可以将日程安排成功添加到日历中而不会导致重复预订,返回 true 。否则,返回 false 并且不要将该日程安排添加到日历中。

示例:

输入:
["MyCalendar", "book", "book", "book"]
[[], [10, 20], [15, 25], [20, 30]]
输出:
[null, true, false, true]

解释:
MyCalendar myCalendar = new MyCalendar();
myCalendar.book(10, 20); // return True
myCalendar.book(15, 25); // return False ,这个日程安排不能添加到日历中,因为时间 15 已经被另一个日程安排预订了。
myCalendar.book(20, 30); // return True ,这个日程安排可以添加到日历中,因为第一个日程安排预订的每个时间都小于 20 ,且不包含时间 20 。

思路:使用set存储start和end,先按start排序再按end排序,可自定义类型也可直接用pair<int,int>,插入时找到第一个start大于等于当前要插入的end的节点,由于这个节点及其之后的节点的start都大于等于当前要插入的end,所以都没有交集,这个节点的前一个节点的start肯定小于当前要插入的end,只要判断前一个节点的end不大于前要插入的start,就没有交集。

class MyCalendar {
public:
    MyCalendar() {

    }
    
    bool book(int start, int end) {
        auto ite = allqujian.lower_bound({end, 0});
        if (ite == allqujian.begin() || (--ite)->second <= start)
        {
            allqujian.emplace(start, end);
            return true;
        }
        return false;
    }
private:
    std::set<std::pair<int, int> > allqujian;
};

二、我的日程安排表 II

题目链接:我的日程安排表 II

实现一个 MyCalendar 类来存放你的日程安排。如果要添加的时间内不会导致三重预订时,则可以存储这个新的日程安排。

MyCalendar 有一个 book(int start, int end)方法。它意味着在 start 到 end 时间内增加一个日程安排,注意,这里的时间是半开区间,即 [start, end), 实数 x 的范围为, start <= x < end。

当三个日程安排有一些时间上的交叉时(例如三个日程安排都在同一时间内),就会产生三重预订。

每次调用 MyCalendar.book方法时,如果可以将日程安排成功添加到日历中而不会导致三重预订,返回 true。否则,返回 false 并且不要将该日程安排添加到日历中。

请按照以下步骤调用MyCalendar 类: MyCalendar cal = new MyCalendar(); MyCalendar.book(start, end)

示例:

MyCalendar();
MyCalendar.book(10, 20); // returns true
MyCalendar.book(50, 60); // returns true
MyCalendar.book(10, 40); // returns true
MyCalendar.book(5, 15); // returns false
MyCalendar.book(5, 10); // returns true
MyCalendar.book(25, 55); // returns true

解释:
前两个日程安排可以添加至日历中。 第三个日程安排会导致双重预订,但可以添加至日历中。
第四个日程安排活动(5,15)不能添加至日历中,因为它会导致三重预订。
第五个日程安排(5,10)可以添加至日历中,因为它未使用已经双重预订的时间10。
第六个日程安排(25,55)可以添加至日历中,因为时间 [25,40] 将和第三个日程安排双重预订;
时间 [40,50] 将单独预订,时间 [50,55)将和第二个日程安排双重预订。

思路:利用差分数组的特性,++start等与将[start,...]的所有数据都加了一,--end等于把[end,...]的数据都减了一,每次调用函数时++start并--end,相当于把[start,end)都加了一,然后根据差分数组,求出真实数据,如果有数据大于2,则预定失败,并将差分数据改回未修改的状态。

class MyCalendarTwo {
public:
	MyCalendarTwo() {

	}

	bool book(int start, int end) {
		++allqujian[start];
		--allqujian[end];
		int value = 0;
		for (auto one : allqujian)
		{
			value = one.second + value;
			if (value > 2)
			{
				--allqujian[start];
				++allqujian[end];
				return false;
			}
		}
		return true;
	}
private:
	std::map<int, int> allqujian;
};

三、我的日程安排表 III

题目链接:我的日程安排表 III

当 k 个日程安排有一些时间上的交叉时(例如 k 个日程安排都在同一时间内),就会产生 k 次预订。

给你一些日程安排 [start, end) ,请你在每个日程安排添加后,返回一个整数 k ,表示所有先前日程安排会产生的最大 k 次预订。

实现一个 MyCalendarThree 类来存放你的日程安排,你可以一直添加新的日程安排。

MyCalendarThree() 初始化对象。
int book(int start, int end) 返回一个整数 k ,表示日历中存在的 k 次预订的最大值。

示例:

输入:
["MyCalendarThree", "book", "book", "book", "book", "book", "book"]
[[], [10, 20], [50, 60], [10, 40], [5, 15], [5, 10], [25, 55]]
输出:
[null, 1, 1, 2, 3, 3, 3]

解释:
MyCalendarThree myCalendarThree = new MyCalendarThree();
myCalendarThree.book(10, 20); // 返回 1 ,第一个日程安排可以预订并且不存在相交,所以最大 k 次预订是 1 次预订。
myCalendarThree.book(50, 60); // 返回 1 ,第二个日程安排可以预订并且不存在相交,所以最大 k 次预订是 1 次预订。
myCalendarThree.book(10, 40); // 返回 2 ,第三个日程安排 [10, 40) 与第一个日程安排相交,所以最大 k 次预订是 2 次预订。
myCalendarThree.book(5, 15); // 返回 3 ,剩下的日程安排的最大 k 次预订是 3 次预订。
myCalendarThree.book(5, 10); // 返回 3
myCalendarThree.book(25, 55); // 返回 3

思路:利用差分数组的特性,++start等与将[start,...]的所有数据都加了一,--end等于把[end,...]的数据都减了一,每次调用函数时++start并--end,相当于把[start,end)都加了一,然后根据差分数组,求出真实数据,数据中的最大值,则是预定的最大次数。

class MyCalendarThree {
public:
	MyCalendarThree() {

	}

	int book(int startTime, int endTime) {
		++allqujian[startTime];
		--allqujian[endTime];
		int value = 0;
		int max = 0;
		for (auto &[_,l] : allqujian)
		{
			value += l;
			max = std::max(max, value);
		}
		return max;
	}
private:
	std::map<int, int> allqujian;
};