题目难度: 简单
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题目描述
动物收容所。有家动物收容所只收容狗与猫,且严格遵守“先进先出”的原则。在收养该收容所的动物时,收养人只能收养所有动物中“最老”(由其进入收容所的时间长短而定)的动物,或者可以挑选猫或狗(同时必须收养此类动物中“最老”的)。换言之,收养人不能自由挑选想收养的对象。请创建适用于这个系统的数据结构,实现各种操作方法,比如 enqueue、dequeueAny、dequeueDog 和 dequeueCat。允许使用 Java 内置的 LinkedList 数据结构。
enqueue 方法有一个 animal 参数,animal[0]代表动物编号,animal[1]代表动物种类,其中 0 代表猫,1 代表狗。
dequeue 方法返回一个列表[动物编号, 动物种类],若没有可以收养的动物,则返回[-1,-1]。
示例 1:
- 输入:
- ["AnimalShelf", "enqueue", "enqueue", "dequeueCat", "dequeueDog", "dequeueAny"]
- [[], [[0, 0]], [[1, 0]], [], [], []]
- 输出:
- [null,null,null,[0,0],[-1,-1],[1,0]]
示例 2:
- 输入:
- ["AnimalShelf", "enqueue", "enqueue", "enqueue", "dequeueDog", "dequeueCat", "dequeueAny"]
- [[], [[0, 0]], [[1, 0]], [[2, 1]], [], [], []]
- 输出:
- [null,null,null,null,[2,1],[0,0],[1,0]]
说明:
- 收纳所的最大容量为 20000
题目思考
- 需要哪些数据结构?
解决方案
思路
- 由于需要可以单独挑选猫或狗, 所以需要两个双端队列来存对应的编号
- 另外又有需求来挑选猫或狗中最老的, 所以我们还要额外维护动物加入队列的时间, 也要将这一信息和编号一起入队, 入队后再将时间+1
- 这样出队最老的动物时, 只需要比较两个队列开头的时间, 然后选择更老的那只动物即可
复杂度
- 时间复杂度 O(1): 显然每种操作都只需要常数时间
- 空间复杂度 O(N): 使用了两个双端队列存 N 个元素
代码
import collections class AnimalShelf: def __init__(self): # 两个双端队列+当前入队时间 self.cats = collections.deque() self.dogs = collections.deque() self.age = 0 def enqueue(self, animal: List[int]) -> None: id, t = animal # 根据动物种类, 加入到相应队列中 if t == 0: self.cats.append((id, self.age)) else: self.dogs.append((id, self.age)) # 注意更新时间 self.age += 1 def dequeueAny(self) -> List[int]: if not self.dogs and not self.cats: # 两个队列都没有动物 return [-1, -1] if not self.dogs or self.cats and self.cats[0][1] < self.dogs[0][1]: # 没有狗, 或者猫更老, 将最老的猫出队 return [self.cats.popleft()[0], 0] else: # 此时说明没有猫或者狗更老, 将最老的狗出队 return [self.dogs.popleft()[0], 1] def dequeueDog(self) -> List[int]: if not self.dogs: # 没有狗了 return [-1, -1] # 将最老的狗出队 return [self.dogs.popleft()[0], 1] def dequeueCat(self) -> List[int]: if not self.cats: # 没有猫了 return [-1, -1] # 将最老的猫出队 return [self.cats.popleft()[0], 0]
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