夯实算法-设计推特

题目：设计推特

设计一个简化版的推特(Twitter)，可以让用户实现发送推文，关注/取消关注其他用户，能够看见关注人（包括自己）的最近 10 条推文。

实现 Twitter 类：

• Twitter() 初始化简易版推特对象
• void postTweet(int userId, int tweetId) 根据给定的 tweetId 和 userId 创建一条新推文。每次调用此函数都会使用一个不同的 tweetId 。
• List<Integer> getNewsFeed(int userId) 检索当前用户新闻推送中最近  10 条推文的 ID 。新闻推送中的每一项都必须是由用户关注的人或者是用户自己发布的推文。推文必须 按照时间顺序由最近到最远排序 。
• void follow(int followerId, int followeeId) ID 为 followerId 的用户开始关注 ID 为 followeeId 的用户。
• void unfollow(int followerId, int followeeId) ID 为 followerId 的用户不再关注 ID 为 followeeId 的用户。 示例：

输入
["Twitter", "postTweet", "getNewsFeed", "follow", "postTweet", "getNewsFeed", "unfollow", "getNewsFeed"]
[[], [1, 5], [1], [1, 2], [2, 6], [1], [1, 2], [1]]
输出
[null, null, [5], null, null, [6, 5], null, [5]]

解释
Twitter twitter = new Twitter();
twitter.postTweet(1, 5); // 用户 1 发送了一条新推文 (用户 id = 1, 推文 id = 5)
twitter.getNewsFeed(1);  // 用户 1 的获取推文应当返回一个列表，其中包含一个 id 为 5 的推文
twitter.follow(1, 2);    // 用户 1 关注了用户 2
twitter.postTweet(2, 6); // 用户 2 发送了一个新推文 (推文 id = 6)
twitter.getNewsFeed(1);  // 用户 1 的获取推文应当返回一个列表，其中包含两个推文，id 分别为 -> [6, 5] 。推文 id 6 应当在推文 id 5 之前，因为它是在 5 之后发送的
twitter.unfollow(1, 2);  // 用户 1 取消关注了用户 2
twitter.getNewsFeed(1);  // 用户 1 获取推文应当返回一个列表，其中包含一个 id 为 5 的推文。因为用户 1 已经不再关注用户 2

提示：

• $1 <= userId, followerId, followeeId <= 500$
• $0 <= tweetId <= 10^4$
• 所有推特的 ID 都互不相同
• postTweet、getNewsFeed、follow 和 unfollow 方法最多调用 $3 * 10^4$ 次

解题思路

每个用户发表的推文用链表连起来，最新发表的推文位于链表首部； 每个用户关注的所有人存储在一个HashSet中； getNewsFeed相当于将用户本人和关注的人发表推文的多条有序链表进行排序，使用优先队列进行，同时注意只取前10个结果。

定义推文类和用户类 Tweet类：每一条Tweet包括id，发布的时间，因为需要将推文用链表连起来，所以还包括前一条推文； User类：每一个用户包括id，关注的人集合，和发布的推文。

代码实现

// 用户关注map
private Map < Integer, Set < Integer >> follow_map;

// 用户tweetmap
private Map < Integer, List < String >> tweet_map;

// 总推特数，用于对tweet排序
private int total_tweet;

/** Initialize your data structure here. */
public Twitter() {
    this.follow_map = new HashMap < > ();
    this.tweet_map = new HashMap < > ();
    this.total_tweet = 0;
}

/** Compose a new tweet. */
public void postTweet(int userId, int tweetId) {
    List < String > tweets_list = tweet_map.getOrDefault(userId, new ArrayList < String > ());

    tweets_list.add(Integer.toString(tweetId) + "#" + Integer.toString(total_tweet++));

    tweet_map.put(userId, tweets_list);
    System.out.println(tweet_map.get(userId));
}

/** Retrieve the 10 most recent tweet ids in the user's news feed. Each item in the news feed must be posted by users who the user followed or by the user herself. Tweets must be ordered from most recent to least recent. */
public List < Integer > getNewsFeed(int userId) {
    PriorityQueue < String[] > tweets = new PriorityQueue < String[] > (
        (a, b) - > Integer.valueOf(b[1]) - Integer.valueOf(a[1])
    );
    // follower tweets
    if (tweet_map.containsKey(userId)) {
        List < String > follower_tweet = tweet_map.get(userId);
        if (follower_tweet.size() > 0) {
            for (String tweet: follower_tweet) {
                String[] tweet_arr = tweet.split("#");
                tweets.add(tweet_arr);
            }
        }
    }

    // followee tweets
    if (follow_map.containsKey(userId)) {
        Set < Integer > followee = follow_map.get(userId);
        for (Integer f: followee) {
            if (tweet_map.containsKey(f)) {
                List < String > followee_tweet = tweet_map.get(f);
                if (followee_tweet.size() > 0) {
                    for (String tweet: followee_tweet) {
                        String[] tweet_arr = tweet.split("#");
                        tweets.add(tweet_arr);
                    }
                }
            }
        }
    }
    List < Integer > ans = new ArrayList < > ();
    int cnt = 0;
    while (tweets.size() > 0 && cnt < 10) {
        String[] s = tweets.poll();
        ans.add(Integer.valueOf(s[0]));
        cnt++;
    }
    return ans;
}

/** Follower follows a followee. If the operation is invalid, it should be a no-op. */
public void follow(int followerId, int followeeId) {
    if (followerId == followeeId) {
        return;
    }
    Set < Integer > followee_set = follow_map.getOrDefault(followerId, new HashSet < Integer > ());
    followee_set.add(followeeId);
    follow_map.put(followerId, followee_set);
}

/** Follower unfollows a followee. If the operation is invalid, it should be a no-op. */
public void unfollow(int followerId, int followeeId) {
    Set < Integer > followee_set = follow_map.getOrDefault(followerId, new HashSet < Integer > ());
    if (followee_set.contains(followeeId)) {
        followee_set.remove(followeeId);
    }
    follow_map.put(followerId, followee_set);
}

运行结果

复杂度分析

• 空间复杂度：O(1)
• 时间复杂度：O(n)

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