程序员面试金典 - 面试题 03.06. 动物收容所

题目难度: 简单

原题链接[1]

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动物收容所。有家动物收容所只收容狗与猫，且严格遵守“先进先出”的原则。在收养该收容所的动物时，收养人只能收养所有动物中“最老”（由其进入收容所的时间长短而定）的动物，或者可以挑选猫或狗（同时必须收养此类动物中“最老”的）。换言之，收养人不能自由挑选想收养的对象。请创建适用于这个系统的数据结构，实现各种操作方法，比如 enqueue、dequeueAny、dequeueDog 和 dequeueCat。允许使用 Java 内置的 LinkedList 数据结构。

enqueue 方法有一个 animal 参数，animal[0]代表动物编号，animal[1]代表动物种类，其中 0 代表猫，1 代表狗。

dequeue 方法返回一个列表[动物编号, 动物种类]，若没有可以收养的动物，则返回[-1,-1]。

• 输入： ["AnimalShelf", "enqueue", "enqueue", "dequeueCat", "dequeueDog", "dequeueAny"][[], [[0, 0]], [[1, 0]], [], [], []]
• 输出： [null,null,null,[0,0],[-1,-1],[1,0]]

• 输入： ["AnimalShelf", "enqueue", "enqueue", "enqueue", "dequeueDog", "dequeueCat", "dequeueAny"][[], [[0, 0]], [[1, 0]], [[2, 1]], [], [], []]
• 输出： [null,null,null,null,[2,1],[0,0],[1,0]]

• 收纳所的最大容量为 20000

1. 需要哪些数据结构?

• 由于需要可以单独挑选猫或狗, 所以需要两个双端队列来存对应的编号
• 另外又有需求来挑选猫或狗中最老的, 所以我们还要额外维护动物加入队列的时间, 也要将这一信息和编号一起入队, 入队后再将时间 1
• 这样出队最老的动物时, 只需要比较两个队列开头的时间, 然后选择更老的那只动物即可

• 时间复杂度 O(1): 显然每种操作都只需要常数时间
• 空间复杂度 O(N): 使用了两个双端队列存 N 个元素

importcollections classAnimalShelf: def__init__(self): #两个双端队列 当前入队时间 self.cats=collections.deque() self.dogs=collections.deque() self.age=0 defenqueue(self,animal:List[int])->None: id,t=animal #根据动物种类,加入到相应队列中 ift==0: self.cats.append((id,self.age)) else: self.dogs.append((id,self.age)) #注意更新时间 self.age =1 defdequeueAny(self)->List[int]: ifnotself.dogsandnotself.cats: #两个队列都没有动物 return[-1,-1] ifnotself.dogsorself.catsandself.cats[0][1]<self.dogs[0][1]: #没有狗,或者猫更老,将最老的猫出队 return[self.cats.popleft()[0],0] else: #此时说明没有猫或者狗更老,将最老的狗出队 return[self.dogs.popleft()[0],1] defdequeueDog(self)->List[int]: ifnotself.dogs: #没有狗了 return[-1,-1] #将最老的狗出队 return[self.dogs.popleft()[0],1] defdequeueCat(self)->List[int]: ifnotself.cats: #没有猫了 return[-1,-1] #将最老的猫出队 return[self.cats.popleft()[0],0] 参考资料

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原题链接: https://leetcode-cn.com/problems/animal-shelter-lcci/