【C++二分查找】1146. 快照数组

本文涉及的基础知识点

C++二分查找

LeetCode1146. 快照数组

实现支持下列接口的「快照数组」- SnapshotArray：
SnapshotArray(int length) - 初始化一个与指定长度相等的 类数组 的数据结构。初始时，每个元素都等于 0。
void set(index, val) - 会将指定索引 index 处的元素设置为 val。
int snap() - 获取该数组的快照，并返回快照的编号 snap_id（快照号是调用 snap() 的总次数减去 1）。
int get(index, snap_id) - 根据指定的 snap_id 选择快照，并返回该快照指定索引 index 的值。
示例：
输入：[“SnapshotArray”,“set”,“snap”,“set”,“get”]
[[3],[0,5],[],[0,6],[0,0]]
输出：[null,null,0,null,5]
解释：
SnapshotArray snapshotArr = new SnapshotArray(3); // 初始化一个长度为 3 的快照数组
snapshotArr.set(0,5); // 令 array[0] = 5
snapshotArr.snap(); // 获取快照，返回 snap_id = 0
snapshotArr.set(0,6);
snapshotArr.get(0,0); // 获取 snap_id = 0 的快照中 array[0] 的值，返回 5

提示：
1 <= length <= 50000
题目最多进行50000 次set，snap，和 get的调用 。
0 <= index < length
0 <= snap_id < 我们调用 snap() 的总次数
0 <= val <= 10^9

二分查找

n1 = lenght n2 是set次数 n3是快照数 n4是get次数

错误数据结果

二维数组data，第一维长度n1,第二维长度n3。错误原因：空间复杂度、时间复杂度都是O(n1 n3 )。

正确解法

两个二维数组，data[i]记录各set的值，index[i]记录各set的。
如果当前快照和前一个值的快照相同，则只更新data。否则data[i]和index[i]都增加新元素。为了简化操作，可以总追加，不更新。
初始快照号-1。二分当前快照号的前一个元素。
时间复杂度：O(n4 logn1)

代码

核心代码

class SnapshotArray {
		public:
			SnapshotArray(int length) :m_data(length), m_ids(length) {

			}

			void set(int index, int val) {
				m_data[index].push_back(val);
				m_ids[index].push_back(m_id);
			}

			int snap() {
				return ++m_id;
			}

			int get(int index, int snap_id) {
				auto i1 = lower_bound(m_ids[index].begin(), m_ids[index].end(), snap_id) - m_ids[index].begin();
				if (0 == i1) { return 0; }
				return m_data[index][i1 - 1];
			}
			int m_id = -1;
			vector<vector<int>> m_data, m_ids;
		};

单元测试

TEST_METHOD(TestMethod13)
		{
			SnapshotArray snapshotArr(3); // 初始化一个长度为 3 的快照数组
			snapshotArr.set(0, 5);  // 令 array[0] = 5
			AssertEx(0, snapshotArr.snap());  // 获取快照，返回 snap_id = 0
			snapshotArr.set(0, 6);
			AssertEx(5, snapshotArr.get(0, 0));  // 获取 snap_id = 0 的快照中 array[0] 的值，返回 5 
		}
		TEST_METHOD(TestMethod14)
		{
			SnapshotArray snapshotArr(1); // 初始化一个长度为 3 的快照数组
			snapshotArr.set(0, 4);  
			snapshotArr.set(0, 16);
			snapshotArr.set(0, 13);
			AssertEx(0, snapshotArr.snap());  
			AssertEx(13, snapshotArr.get(0, 0));
			AssertEx(1, snapshotArr.snap());
		}
		TEST_METHOD(TestMethod15)
		{
			SnapshotArray snapshotArr(4); // 初始化一个长度为 3 的快照数组
			AssertEx(0, snapshotArr.snap());
			AssertEx(1, snapshotArr.snap());
			AssertEx(0,snapshotArr.get(3, 1));
			snapshotArr.set(2, 4);
			AssertEx(2, snapshotArr.snap());
			snapshotArr.set(1, 4);
		}

扩展阅读

视频课程

先学简单的课程，请移步CSDN学院，听白银讲师（也就是鄙人）的讲解。
https://edu.csdn.net/course/detail/38771
如何你想快速形成战斗了，为老板分忧，请学习C#入职培训、C++入职培训等课程
https://edu.csdn.net/lecturer/6176

测试环境

操作系统：win7 开发环境： VS2019 C++17
或者 操作系统：win10 开发环境： VS2022 C++17
如无特殊说明，本算法用**C++**实现。