这是悦乐书的第299次更新,第318篇原创
01 看题和准备
今天介绍的是LeetCode算法题中Easy级别的第167题(顺位题号是706)。在不使用任何内置哈希表库的情况下设计HashMap。具体而言,你的设计应包括以下功能:
put(key,value):将一个(key,value)对插入HashMap。如果该值已存在于HashMap中,请更新该值。
get(key):返回指定键映射到的值,如果此映射不包含键的映射,则返回-1。
remove(key):如果此映射包含键的映射,则删除值键的映射。
例如:MyHashMap hashMap = new MyHashMap();
hashMap.put(1,1);
hashMap.put(2,2);
hashMap.get(1); //返回1
hashMap.get(3); //返回-1(未找到)
hashMap.put(2,1); //更新现有值
hashMap.get(2); //返回1
hashMap.remove(2); //删除2的映射
hashMap.get(2); //返回-1(未找到)
注意:所有key和value都将在[0,1000000]范围内。
操作次数将在[1,10000]范围内。
请不要使用内置的HashMap库。
本次解题使用的开发工具是eclipse,jdk使用的版本是1.8,环境是win7 64位系统,使用Java语言编写和测试。
02 第一种解法
为了实现键值对的效果,内层使用了二维数组,外层使用ArrayList。其中二维数组是一个一行两列的结构,第一行第一列存储key的值,第一行第二列存储value的值。另外,我们还需要单独写一个contains方法,来判断当前的key是否存在于HashMap中。
put方法的时间复杂度为O(n),get方法的时间复杂度为O(n),remove的时间复杂度为O(n),contains方法的时间复杂度为O(n)。
class MyHashMap { Listlist; /** Initialize your data structure here. */ public MyHashMap() { list = new ArrayList (); } /** value will always be non-negative. */ public void put(int key, int value) { if (contains(key)) { for (int[][] arr : list) { if (arr != null && arr[0][0] == key) { arr[0][1] = value; break; } } } else { list.add(new int[][]{ {key, value}}); } } public boolean contains(int key){ for (int[][] arr : list) { if (arr != null && arr[0][0] == key) { return true; } } return false; } /** Returns the value to which the specified key is mapped, or -1 if this map contains no mapping for the key */ public int get(int key) { for (int[][] arr : list) { if (arr != null && arr[0][0] == key) { return arr[0][1]; } } return -1; } /** Removes the mapping of the specified value key if this map contains a mapping for the key */ public void remove(int key) { if (contains(key)) { for (int i=0; i
03 第二种解法
我们也可以使用一个小track,依旧使用数组,但是变成了一维数组,因为题目给定了key和value的范围,所以数组的容量为其最大范围加1。因为最小值可以为0,而数组默认值是0,避免误判,将数组的初始值全部赋值为-1。
put方法的时间复杂度为O(1),get方法的时间复杂度为O(1),remove的时间复杂度为O(1),但是空间复杂度较高。
class MyHashMap { int[] arr; /** Initialize your data structure here. */ public MyHashMap() { arr = new int[1000001]; Arrays.fill(arr, -1); } /** value will always be non-negative. */ public void put(int key, int value) { arr[key] = value; } /** Returns the value to which the specified key is mapped, or -1 if this map contains no mapping for the key */ public int get(int key) { return arr[key]; } /** Removes the mapping of the specified value key if this map contains a mapping for the key */ public void remove(int key) { arr[key] = -1; }}/** * Your MyHashMap object will be instantiated and called as such: * MyHashMap obj = new MyHashMap(); * obj.put(key,value); * int param_2 = obj.get(key); * obj.remove(key); */
04 第三种解法
使用单链表,此解法是参考至讨论区。传送门:
class MyHashMap { /** Initialize your data structure here. */ ListNode[] nodes; public MyHashMap() { nodes = new ListNode[10000]; } /** value will always be non-negative. */ public void put(int key, int value) { int idx = key%10000; if(nodes[idx]==null){ nodes[idx] = new ListNode(-1,-1); nodes[idx].next = new ListNode(key,value); }else{ ListNode pre = find(nodes[idx], key); if(pre.next == null){ pre.next = new ListNode(key, value); }else{ pre.next.value = value; } } } /** Returns the value to which the specified key is mapped, or -1 if this map contains no mapping for the key */ public int get(int key) { int idx = key%10000; if(nodes[idx] == null) return -1; else{ ListNode pre = find(nodes[idx], key); if(pre.next == null) return -1; else return pre.next.value; } } public ListNode find(ListNode root, int key){ ListNode pre = null; ListNode cur = root; while(cur!=null && cur.key != key){ pre = cur; cur = cur.next; } return pre; } /** Removes the mapping of the specified value key if this map contains a mapping for the key */ public void remove(int key) { int idx = key%10000; if(nodes[idx] == null) return; else{ ListNode pre = find(nodes[idx], key); if(pre.next == null) return; else{ pre.next = pre.next.next; } } } class ListNode{ int key; int value; ListNode next; ListNode(int key, int value){ this.key = key; this.value = value; } }}/** * Your MyHashMap object will be instantiated and called as such: * MyHashMap obj = new MyHashMap(); * obj.put(key,value); * int param_2 = obj.get(key); * obj.remove(key); */
05 小结
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