355设计推特-蒲公英云

一、前言

分类：Hash Table。

问题来源LeetCode 355 难度：中等。

问题链接：https://leetcode-cn.com/problems/design-twitter/

二、题目

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）的最近十条推文。你的设计需要支持以下的几个功能：

postTweet(userId, tweetId): 创建一条新的推文
getNewsFeed(userId): 检索最近的十条推文。每个推文都必须是由此用户关注的人或者是用户自己发出的。推文必须按照时间顺序由最近的开始排序。
follow(followerId, followeeId): 关注一个用户
unfollow(followerId, followeeId): 取消关注一个用户

示例：

Twitter twitter = new Twitter();
// 用户1发送了一条新推文 (用户id = 1, 推文id = 5).
twitter.postTweet(1, 5);
// 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.getNewsFeed(1);
// 用户1关注了用户2.
twitter.follow(1, 2);
// 用户2发送了一个新推文 (推文id = 6).
twitter.postTweet(2, 6);
// 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id6应当在推文id5之前，因为它是在5之后发送的.
twitter.getNewsFeed(1);
// 用户1取消关注了用户2.
twitter.unfollow(1, 2);
// 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.
// 因为用户1已经不再关注用户2.
twitter.getNewsFeed(1);

三、思路

用哈希表 + 链表解决这道问题。

四、编码实现

//==========================================================================
/*
* @file    : 355_Twitter.h
* @blogs   : 
* @author  : niebingyu
* @date    : 2020/07/15
* @title   : 355. 设计推特
* @purpose : 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）的最近十条推文。你的设计需要支持以下的几个功能：
* postTweet(userId, tweetId): 创建一条新的推文
* getNewsFeed(userId): 检索最近的十条推文。每个推文都必须是由此用户关注的人或者是用户自己发出的。推文必须按照时间顺序由最近的开始排序。
* follow(followerId, followeeId): 关注一个用户
* unfollow(followerId, followeeId): 取消关注一个用户
*
* 示例:
* Twitter twitter = new Twitter();
*
* // 用户1发送了一条新推文 (用户id = 1, 推文id = 5).
* twitter.postTweet(1, 5);
*
* // 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.getNewsFeed(1);
*
* // 用户1关注了用户2.
* twitter.follow(1, 2);
*
* // 用户2发送了一个新推文 (推文id = 6).
* twitter.postTweet(2, 6);
*
* // 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id6应当在推文id5之前，因为它是在5之后发送的.
* twitter.getNewsFeed(1);
*
// 用户1取消关注了用户2.
* twitter.unfollow(1, 2);
// 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.
// 因为用户1已经不再关注用户2.
* twitter.getNewsFeed(1);
*
*
* 来源：力扣（LeetCode）
* 难度：简单
* 链接：https://leetcode-cn.com/problems/design-twitter
*/
//==========================================================================
#pragma once
#include <iostream>
#include <unordered_set>
#include <unordered_map>
#include <algorithm>
using namespace std;
#define NAMESPACE_TWITTER namespace NAME_TWITTER {
#define NAMESPACE_TWITTEREND }
NAMESPACE_TWITTER
class Twitter 
{
    struct Node 
    {
        // 哈希表存储关注人的 Id
        unordered_set<int> followee;
        // 用链表存储 tweetId
        list<int> tweet;
    };
    // getNewsFeed 检索的推文的上限以及 tweetId 的时间戳
    int recentMax, time;
    // tweetId 对应发送的时间
    unordered_map<int, int> tweetTime;
    // 每个用户存储的信息
    unordered_map<int, Node> user;
public:
    Twitter() 
    {
        time = 0;
        recentMax = 10;
        user.clear();
    }
    // 初始化
    void init(int userId) 
    {
        user[userId].followee.clear();
        user[userId].tweet.clear();
    }
    void postTweet(int userId, int tweetId) 
    {
        if (user.find(userId) == user.end()) 
            init(userId);
        // 达到限制，剔除链表末尾元素
        if (user[userId].tweet.size() == recentMax) 
            user[userId].tweet.pop_back();
        user[userId].tweet.push_front(tweetId);
        tweetTime[tweetId] = ++time;
    }
    vector<int> getNewsFeed(int userId) 
    {
        vector<int> ans; ans.clear();
        for (list<int>::iterator it = user[userId].tweet.begin(); it != user[userId].tweet.end(); ++it) 
            ans.emplace_back(*it);
        for (int followeeId: user[userId].followee) 
        {
            if (followeeId == userId) continue; // 可能出现自己关注自己的情况
            vector<int> res; res.clear();
            list<int>::iterator it = user[followeeId].tweet.begin();
            int i = 0;
            // 线性归并
            while (i < (int)ans.size() && it != user[followeeId].tweet.end()) 
            {
                if (tweetTime[(*it)] > tweetTime[ans[i]]) 
                {
                    res.emplace_back(*it);
                    ++it;
                } 
                else 
                {
                    res.emplace_back(ans[i]);
                    ++i;
                }
                // 已经找到这两个链表合起来后最近的 recentMax 条推文
                if ((int)res.size() == recentMax) 
                    break;
            }
            for (; i < (int)ans.size() && (int)res.size() < recentMax; ++i) res.emplace_back(ans[i]);
            for (; it != user[followeeId].tweet.end() && (int)res.size() < recentMax; ++it) res.emplace_back(*it);
            ans.assign(res.begin(),res.end());
        }
        return ans;
    }
    void follow(int followerId, int followeeId) 
    {
        if (user.find(followerId) == user.end())
            init(followerId);
        if (user.find(followeeId) == user.end()) 
            init(followeeId);
        user[followerId].followee.insert(followeeId);
    }
    void unfollow(int followerId, int followeeId) 
    {
        user[followerId].followee.erase(followeeId);
    }
};
以下为测试代码//
// 测试 用例 START
// tweet: 发送推特， followee，关注
void test(const char* testName, vector<pair<int, int>>& tweet, vector<pair<int, int>>& followee, int feedID, vector<int>& expect)
{
    Twitter twitter;
    for (auto it: tweet)
        twitter.postTweet(it.first, it.second);
    for (auto it : followee)
        twitter.follow(it.first, it.second);
    vector<int> result = twitter.getNewsFeed(feedID);
    if (expect == result)
        cout << testName << ", solution passed." << endl;
    else
        cout << testName << ", solution failed." << endl;
}
// 发送推特
vector<pair<int, int>> tweet1 =
{
    {1,101},
    {1,102},
    {2,103},
    {3,104},
    {1,105},
    {3,106},
    {1,107},
    {2,108},
    {4,109},
    {3,110},
    {3,111},
    {3,112},
    {2,113},
    {4,114},
    {3,115},
    {5,116},
    {5,117},
    {5,118}
};
// 测试用例
void Test1()
{
    vector<pair<int, int>> followee =
    {
        {1,2},
        {2,3},
        {2,4},
        {2,5},
        {2,5}
    };
    int feedID = 1;
    vector<int> expect = {113,108,107,105,103,102,101};
    test("Test1()", tweet1, followee, feedID, expect);
}
void Test2()
{
    vector<pair<int, int>> followee =
    {
        {1,2},
        {2,3},
        {2,4},
        {2,5},
        {1,5}
    };
    int feedID = 1;
    vector<int> expect = { 118,117,116,113,108,107,105,103,102,101 };
    test("Test2()", tweet1, followee, feedID, expect);
}
void Test3()
{
    vector<pair<int, int>> followee =
    {
        {1,2},
        {1,3},
        {1,4},
        {1,5},
        {1,1}
    };
    int feedID = 1;
    vector<int> expect = { 118,117,116,115,114,113,112,111,110,109 };
    test("Test3()", tweet1, followee, feedID, expect);
}
NAMESPACE_TWITTEREND
// 测试 用例 END
//
void Twitter_Test()
{
    NAME_TWITTER::Test1();
    NAME_TWITTER::Test2();
    NAME_TWITTER::Test3();
}