小S的倒排索引|豆包MarsCode AI刷题

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问题解析

在构建搜索引擎的过程中,倒排索引是一个非常重要的概念。它能够有效地帮助用户快速找到包含特定关键词的帖子。对于给定的两个单词,我们需要找到同时包含这两个单词的帖子ID,并将结果按从大到小的顺序输出。

倒排索引的工作原理

倒排索引的基本原理是将每个单词与其出现的帖子ID进行关联。每个单词对应一个帖子ID的列表,这些ID是按升序排列的。例如,单词“夏天”可能出现在帖子1、帖子3和帖子7中,那么它的倒排链就是 [1, 3, 7]。当用户查询多个关键词时,我们需要找到这些关键词的倒排链的交集。

交集的计算

为了找到两个倒排链的交集,我们可以使用双指针的方法。由于两个倒排链都是有序的,我们可以同时遍历这两个链表,比较当前指针指向的元素。如果两个元素相等,则将其加入结果列表;如果不相等,则移动指向较小元素的指针。这样可以有效地找到交集。

结果排序

在找到交集后,我们需要将结果按从大到小的顺序输出。可以使用Python的内置排序函数来实现这一点。

思路分析

  • 数据结构:使用列表来存储倒排链。每个列表中的元素是按升序排列的帖子ID。

  • 输入处理:读取两个倒排链的输入。3. 交集计算:使用双指针方法遍历两个列表,找到交集。

  • 结果排序:将交集结果按从大到小的顺序排序。

  • 输出结果:返回最终的结果列表。

代码实现

下面是实现上述思路的代码示例:

import java.util.*;

public class Main {
    public static List<Integer> solution(List<Integer> a, List<Integer> b) {
        List<Integer> result = new ArrayList<>();
        int i = 0, j = 0;

        // 使用双指针查找交集
        while (i < a.size() && j < b.size()) {
            if (a.get(i).equals(b.get(j))) {
                result.add(a.get(i)); // 找到相同的帖子ID
                i++;
                j++;
            } else if (a.get(i) < b.get(j)) {
                i++;
            } else {
                j++;
            }
        }

        // 反转结果列表以获得从大到小的顺序
        Collections.reverse(result);
        return result;
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(solution(Arrays.asList(1, 2, 3, 7), Arrays.asList(2, 5, 7)).equals(Arrays.asList(7, 2)));
        System.out.println(solution(Arrays.asList(1, 4, 8, 10), Arrays.asList(2, 4, 8, 10)).equals(Arrays.asList(10, 8, 4)));
        System.out.println(solution(Arrays.asList(3, 5, 9), Arrays.asList(1, 4, 6)).equals(Collections.emptyList()));
        System.out.println(solution(Arrays.asList(1, 2, 3), Arrays.asList(1, 2, 3)).equals(Arrays.asList(3, 2, 1)));
    }
}

代码详解

  • 初始化指针和结果列表:我们使用两个指针 i 和 j 分别指向列表 a 和 b 的开头,同时初始化一个空列表 result 来存储交集结果。

  • 双指针遍历:在 while 循环中,我们检查指针 i 和 j 是否在各自列表的范围内。如果两个指针指向的元素相等,则将该元素添加到结果列表中,并同时移动两个指针;如果不相等,则移动指向较小元素的指针。

  • 结果排序:在找到交集后,我们使用 sort(reverse=True) 方法将结果按从大到小的顺序排序。

  • 输出结果:最后返回结果列表。

个人思考

在实现这个功能的过程中,我深刻体会到倒排索引在搜索引擎中的重要性。通过倒排索引,我们能够快速定位到包含特定关键词的帖子,这对于提升用户体验至关重要。

使用双指针方法来计算交集是一个高效的策略。由于两个列表都是有序的,我们可以在O(n + m)的时间复杂度内找到交集,这比使用集合的方式要高效得多,后者的时间复杂度为O(n + m + k),其中k是交集的大小。

此外,结果的排序也是一个值得注意的环节。在实际应用中,用户通常希望看到最相关或最新的帖子,因此按从大到小的顺序输出结果是非常合理的。

总的来说,这个问题不仅考察了我们对数据结构和算法的理解,还锻炼了我们在实际场景中应用这些知识的能力。通过这次练习,我对倒排索引的实现和交集的计算有了更深入的理解,也为今后在搜索引擎开发中的应用打下了基础。希望在未来的工作中,能够继续探索和优化搜索引擎的相关技术。