力扣每日一题0629-535. TinyURL 的加密与解密

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TinyURL 是一种 URL 简化服务， 比如：当你输入一个 URL leetcode.com/problems/de… 时，它将返回一个简化的URL tinyurl.com/4e9iAk 。请你设计一个类来加密与解密 TinyURL 。

加密和解密算法如何设计和运作是没有限制的，你只需要保证一个 URL 可以被加密成一个 TinyURL ，并且这个 TinyURL 可以用解密方法恢复成原本的 URL 。

实现 Solution 类：

• Solution() 初始化 TinyURL 系统对象。
• String encode(String longUrl) 返回 longUrl 对应的 TinyURL 。
• String decode(String shortUrl) 返回 shortUrl 原本的 URL 。题目数据保证给定的 shortUrl 是由同一个系统对象加密的。

示例：

输入：url = "<https://leetcode.com/problems/design-tinyurl>"
输出："<https://leetcode.com/problems/design-tinyurl>"

解释：
Solution obj = new Solution();
string tiny = obj.encode(url); // 返回加密后得到的 TinyURL 。
string ans = obj.decode(tiny); // 返回解密后得到的原本的 URL 。

自增

• Encode 函数

  使用自增 $\textit{id}$ 作为 $\textit{longUrl}$ 的键，每接收一个 $\textit{longUrl}$ 都将 $\textit{id}$ 加一，将键值对 $(\textit{id}, \textit{longUrl})$ 插入数据库 $\textit{dataBase}$，然后返回带有 $\textit{id}$ 的字符串作为 $\textit{shorUrl}$。

• Decode 函数

  将 \textit{shortUrl}\ 转换成对应的 $\textit{key}$，然后在数据库 $\textit{dataBase}$ 中查找 $\textit{key}$ 对应的 $\textit{longUrl}$。

var encode = function(longUrl) {
    this.dataBase = new Map();
    this.id = 0;
    this.id++;
    this.dataBase.set(this.id, longUrl);
    return "<http://tinyurl.com/>" + this.id;
};

var decode = function(shortUrl) {
    const p = shortUrl.lastIndexOf('/') + 1;
    const key = parseInt(shortUrl.substring(p));
    return this.dataBase.get(key);
};

哈希生成

• Encode 函数

  设字符串 $\textit{longUrl}$ 的长度为 $n$，选择两个合适的质数 $k_1 = 1117$，$k_2 = 10^9 + 7$，使用以下方法来计算 $\textit{longUrl}$ 的哈希值：

  $Hash(longUrl)=(∑^{i=0}_{n−1}longUrl[i]×k^1_i)modk_2$

  将哈希值作为 $\textit{longUrl}$ 的 $\textit{key}$，将键值对 $(\textit{key}, \textit{longUrl})$ 插入数据库 $\textit{dataBase}$，然后返回带有 $\textit{key}$ 的字符串作为 $\textit{shorUrl}$。

  发生哈希冲突时，我们采用线性探测再散列的方法，将 $\textit{key}$ 加一，直到没有冲突。相同的 $\textit{longUrl}$ 的哈希值相同，因此哈希冲突会频繁发生。为了避免这一点，我们使用一个额外的哈希表记录从 $\textit{longUrl}$ 到 $\textit{key}$ 的映射。

• Decode 函数

  将 \textit{shortUrl}\ 转换成对应的 $\textit{key}$，然后在数据库 $\textit{dataBase}$ 中查找 $\textit{key}$ 对应的 $\textit{longUrl}$。

var encode = function(longUrl) {
    const K1 = 1117;
    const K2 = 1000000007;
    this.dataBase = new Map();
    this.urlToKey = new Map();

    if (this.urlToKey.has(longUrl)) {
            return "<http://tinyurl.com/>" + this.urlToKey.get(longUrl);
        }
        let key = 0;
        let base = 1;
        for (let i = 0; i < longUrl.length; i++) {
            const c = longUrl[i];
            key = (key + c * base) % K2;
            base = (base * K1) % K2;
        }
        while (dataBase.has(key)) {
            key = (key + 1) % K2;
        }
        dataBase.set(key, longUrl);
        urlToKey.set(longUrl, key);
        return "<http://tinyurl.com/>" + key;
};

var decode = function(shortUrl) {
    const p = shortUrl.lastIndexOf('/') + 1;
    const key = parseInt(shortUrl.substring(p));
    return this.dataBase.get(key);
};