LeetCode：2336. 无限集中的最小数字（hash模拟 C++）

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2336. 无限集中的最小数字

题目描述：

实现代码与解析：

set

原理思路：

优先级队列

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

实现代码与解析：

set

class SmallestInfiniteSet {
public:
    set<int> s;
    int m = 1; // 记录最小值
    SmallestInfiniteSet() {

    }
    
    int popSmallest() {
        int res = 0;
        if (s.empty()) {
            res = m++;
        } else {
            res = *s.begin();
            s.erase(s.begin());
        }
        return res;
    }
    
    void addBack(int num) {
        if (num < m) {
            s.insert(num);
        }
    }
};

class SmallestInfiniteSet {

    private TreeSet<Integer> set;
    private int m = 1;

    public SmallestInfiniteSet() {
        set = new TreeSet<Integer>();
    }
    
    public int popSmallest() {
        return set.isEmpty() ? m++ : set.pollFirst();
    }
    
    public void addBack(int num) {
        if (num < m) set.add(num);
    }
}

原理思路：

        m 来表示在12345....序列中还没有pop出的最小值，set用来存放新add并且小于m的值，毕竟大于m的值已经存在且未pop出，在popSmallest函数中，若set为空，说明最小值为m，不为空，说明add的数有小于m的，返回set的第一个数。当然，很显然，这题用优先级队列也是可以写的。

        不过要注意，优先级队列不能去重，添加的数可能已经存在与队列，所以要多一个数组来判断一下。

优先级队列

class SmallestInfiniteSet {
public:
    priority_queue<int, vector<int>, greater<int>> q;
    int m = 1; // 记录最小值
    vector<bool> d = vector<bool> (1010, false);
    SmallestInfiniteSet() {

    }
    
    int popSmallest() {
        int res = 0;
        if (q.empty()) {
            res = m++;
        } else {
            res = q.top();
            q.pop();
            d[res] = false;
        }
        return res;
    }
    
    void addBack(int num) {
        if (num < m && !d[num]) {
            q.push(num);
            d[num] = true;;
        }
    }
};