[LeetCode] Design HashSet 設計HashSet

時間 2019-11-06

標籤 leetcode design hashset 設計欄目 Java 简体版

原文原文鏈接

Design a HashSet without using any built-in hash table libraries.html

To be specific, your design should include these functions:數組

add(value): Insert a value into the HashSet.
contains(value) : Return whether the value exists in the HashSet or not.
remove(value): Remove a value in the HashSet. If the value does not exist in the HashSet, do nothing.

Example:數據結構

MyHashSet hashSet = new MyHashSet();
hashSet.add(1);         
hashSet.add(2);         
hashSet.contains(1);    // returns true
hashSet.contains(3);    // returns false (not found)
hashSet.add(2);          
hashSet.contains(2);    // returns true
hashSet.remove(2);          
hashSet.contains(2);    // returns false (already removed)

Note:函數

All values will be in the range of [0, 1000000].
The number of operations will be in the range of [1, 10000].
Please do not use the built-in HashSet library.

這道題讓咱們設計HashSet，不能用自帶的哈希表的數據結構，並且要咱們主要實現添加，刪除，以及判斷是否存在，這三個函數。咱們都知道HashSet最有用的地方就是其可以在常數的時間內判斷某個元素是否存在，這都得歸功於哈希表的做用。可是如今不讓咱們用了，但咱們仍是得保證其常數級的查找效率，那麼就用空間來換時間吧。既然題目中說了數字的範圍不會超過1000000，那麼咱們就申請這麼大空間的數組，這樣對於在HashSet中的數字，咱們就將其標記爲1，不在或者刪除了的就標記爲0，檢測的時候就看其值是否爲1便可，參見代碼以下：post

解法一：優化

class MyHashSet {
public:
    /** Initialize your data structure here. */
    MyHashSet() {
        data.resize(1000000, 0);
    }
    
    void add(int key) {
        data[key] = 1;
    }
    
    void remove(int key) {
        data[key] = 0;
    }
    
    /** Returns true if this set contains the specified element */
    bool contains(int key) {
        return data[key] == 1;
    }
    
private:
    vector<int> data;
};

咱們能夠來適度的優化一下空間複雜度，因爲存入HashSet的數字也許不會跨度很大，那麼直接就申請長度爲1000000的數組可能會有些浪費，那麼咱們其實可使用1000個長度爲1000的數組來代替，那麼就要用個二維數組啦，實際上開始咱們只申請了1000個空數組，對於每一個要處理的元素，咱們首先對1000取餘，獲得的值就看成哈希值，對應咱們申請的那1000個空數組的位置，在加入元素時，一旦計算出了哈希值，咱們將對應的空數組resize爲長度1000，而後根據哈希值和key/1000來肯定具體的加入位置。移除數字同樣的，先計算出哈希值，若是對應的數組不爲空的話，找到對應的位置並賦值爲0。不過你們也能夠看出來，咱們在加入元素時會開闢1000的新空間，可是刪除這個元素時，並無檢測這1000個位置是否均爲0，是的話應該刪除這1000個新空間。可是這樣可能會使得刪除函數變慢一些，參見代碼以下： ui

解法二：this

class MyHashSet {
public:
    /** Initialize your data structure here. */
    MyHashSet() {
        data.resize(1000, vector<int>());
    }
    
    void add(int key) {
        int hashKey = key % 1000;
        if (data[hashKey].empty()) {
            data[hashKey].resize(1000);
        } 
        data[hashKey][key / 1000] = 1;
    }
    
    void remove(int key) {
        int hashKey = key % 1000;
        if (!data[hashKey].empty()) {
            data[hashKey][key / 1000] = 0;
        } 
    }
    
    /** Returns true if this set contains the specified element */
    bool contains(int key) {
        int hashKey = key % 1000;
        return !data[hashKey].empty() && data[hashKey][key / 1000];
    }
    
private:
    vector<vector<int>> data;
};