【LeetCode:2336. 无限集中的最小数字 | 数据结构设计】

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• 2336. 无限集中的最小数字

⛲ 题目描述

现有一个包含所有正整数的集合 [1, 2, 3, 4, 5, …] 。

实现 SmallestInfiniteSet 类：

SmallestInfiniteSet() 初始化 SmallestInfiniteSet 对象以包含 所有 正整数。
int popSmallest() 移除 并返回该无限集中的最小整数。
void addBack(int num) 如果正整数 num 不 存在于无限集中，则将一个 num 添加 到该无限集中。

示例：

输入
[“SmallestInfiniteSet”, “addBack”, “popSmallest”, “popSmallest”, “popSmallest”, “addBack”, “popSmallest”, “popSmallest”, “popSmallest”]
[[], [2], [], [], [], [1], [], [], []]
输出
[null, null, 1, 2, 3, null, 1, 4, 5]

解释
SmallestInfiniteSet smallestInfiniteSet = new SmallestInfiniteSet();
smallestInfiniteSet.addBack(2); // 2 已经在集合中，所以不做任何变更。
smallestInfiniteSet.popSmallest(); // 返回 1 ，因为 1 是最小的整数，并将其从集合中移除。
smallestInfiniteSet.popSmallest(); // 返回 2 ，并将其从集合中移除。
smallestInfiniteSet.popSmallest(); // 返回 3 ，并将其从集合中移除。
smallestInfiniteSet.addBack(1); // 将 1 添加到该集合中。
smallestInfiniteSet.popSmallest(); // 返回 1 ，因为 1 在上一步中被添加到集合中，
// 且 1 是最小的整数，并将其从集合中移除。
smallestInfiniteSet.popSmallest(); // 返回 4 ，并将其从集合中移除。
smallestInfiniteSet.popSmallest(); // 返回 5 ，并将其从集合中移除。

提示：

1 <= num <= 1000
最多调用 popSmallest 和 addBack 方法 共计 1000 次

🌟 求解思路&实现代码&运行结果

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⚡ 数据结构设计

🥦 求解思路

1. 通过PriorityQueue优先队列，最小堆来快速实现该题目要求的功能。
2. 实现代码如下所示：

🥦 实现代码

class SmallestInfiniteSet {

    PriorityQueue<Integer> queue;
    
    public SmallestInfiniteSet() {
        queue=new PriorityQueue<>();
        for(int i=1;i<=1000;i++){
            queue.add(i);
        }
    }
    
    public int popSmallest() {
        return !queue.isEmpty()?queue.poll():0;
    }
    
    public void addBack(int num) {
        if(!queue.contains(num)) queue.add(num);
    }
}

/**
 * Your SmallestInfiniteSet object will be instantiated and called as such:
 * SmallestInfiniteSet obj = new SmallestInfiniteSet();
 * int param_1 = obj.popSmallest();
 * obj.addBack(num);
 */

🥦 运行结果

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