[LeetCode] 每日一题 2353. 设计食物评分系统

题目链接

https://leetcode.cn/problems/design-a-food-rating-system

题目描述

设计一个支持下述操作的食物评分系统：

• 修改 系统中列出的某种食物的评分。

• 返回系统中某一类烹饪方式下评分最高的食物。

实现 FoodRatings 类：

• FoodRatings(String[] foods, String[] cuisines, int[] ratings) 初始化系统。食物由 foods、cuisines 和 ratings 描述，长度均为 n 。

  • foods[i] 是第 i 种食物的名字。

  • cuisines[i] 是第 i 种食物的烹饪方式。

  • ratings[i] 是第 i 种食物的最初评分。

• void changeRating(String food, int newRating) 修改名字为 food 的食物的评分。

• String highestRated(String cuisine) 返回指定烹饪方式 cuisine 下评分最高的食物的名字。如果存在并列，返回 字典序较小 的名字。

注意，字符串 x 的字典序比字符串 y 更小的前提是：x 在字典中出现的位置在 y 之前，也就是说，要么 x 是 y 的前缀，或者在满足 x[i] != y[i] 的第一个位置 i 处，x[i] 在字母表中出现的位置在 y[i] 之前。

示例输入

示例

输入
["FoodRatings", "highestRated", "highestRated", "changeRating", "highestRated", "changeRating", "highestRated"]
[[["kimchi", "miso", "sushi", "moussaka", "ramen", "bulgogi"], ["korean", "japanese", "japanese", "greek", "japanese", "korean"], [9, 12, 8, 15, 14, 7]], ["korean"], ["japanese"], ["sushi", 16], ["japanese"], ["ramen", 16], ["japanese"]]
输出
[null, "kimchi", "ramen", null, "sushi", null, "ramen"]

解释
FoodRatings foodRatings = new FoodRatings(["kimchi", "miso", "sushi", "moussaka", "ramen", "bulgogi"], ["korean", "japanese", "japanese", "greek", "japanese", "korean"], [9, 12, 8, 15, 14, 7]);
foodRatings.highestRated("korean"); // 返回 "kimchi"
                                    // "kimchi" 是分数最高的韩式料理，评分为 9 。
foodRatings.highestRated("japanese"); // 返回 "ramen"
                                      // "ramen" 是分数最高的日式料理，评分为 14 。
foodRatings.changeRating("sushi", 16); // "sushi" 现在评分变更为 16 。
foodRatings.highestRated("japanese"); // 返回 "sushi"
                                      // "sushi" 是分数最高的日式料理，评分为 16 。
foodRatings.changeRating("ramen", 16); // "ramen" 现在评分变更为 16 。
foodRatings.highestRated("japanese"); // 返回 "ramen"
                                      // "sushi" 和 "ramen" 的评分都是 16 。
                                      // 但是，"ramen" 的字典序比 "sushi" 更小。

提示

• 1 <= n <= 2 * 10^4

• n == foods.length == cuisines.length == ratings.length

• 1 <= foods[i].length, cuisines[i].length <= 10

• foods[i]、cuisines[i] 由小写英文字母组成

• 1 <= ratings[i] <= 10^8

• foods 中的所有字符串 互不相同

• 在对 changeRating 的所有调用中，food 是系统中食物的名字。

• 在对 highestRated 的所有调用中，cuisine 是系统中 至少一种 食物的烹饪方式。

• 最多调用 changeRating 和 highestRated 总计 2 * 10^4 次

解题思路

在这个题目中，我们需要设计一个食物评分系统，可以修改食物评分并根据烹饪方式返回评分最高的食物。我的思路是通过使用 Map 来存储食物和评分相关的所有信息。特别地，我们使用一个 foodMap 来存储每个食物的评分信息，并用一个 rateMap 来为每种烹饪方式维护一个按评分排序的食物集合

在 rateMap 中，我们用 TreeSet 来自动维护食物按评分排序的顺序，并根据题目要求，如果评分相同，则按字典序排序。这样就能在每次请求时快速找到评分最高的食物

修改评分时，只需要更新 foodMap 中对应食物的评分，然后调整 rateMap 中该食物的排序即可

代码实现

class FoodRatings {
    Map<String, Pair<String, Integer>> foodMap = new HashMap<>();
    Map<String, TreeSet<Pair<String, Integer>>> rateMap = new HashMap<>();

    public FoodRatings(String[] foods, String[] cuisines, int[] ratings) {
        for (int i = 0; i < foods.length; i++) {
            Pair<String, Integer> foodInfo = new Pair<>(cuisines[i], ratings[i]);
            Pair<String, Integer> rateInfo = new Pair<>(foods[i], ratings[i]);
            foodMap.put(foods[i], foodInfo);
            rateMap.computeIfAbsent(cuisines[i], key -> new TreeSet<>((e1, e2) -> {
                if (e1.getValue().equals(e2.getValue())) {
                    return e1.getKey().compareTo(e2.getKey());
                }
                return e2.getValue().compareTo(e1.getValue());
            })).add(rateInfo);
        }
    }

    public void changeRating(String food, int newRating) {
        Pair<String, Integer> foodInfo = foodMap.get(food);
        Pair<String, Integer> newFoodInfo = new Pair<>(foodInfo.getKey(), newRating);
        Pair<String, Integer> newRateInfo = new Pair<>(food, newRating);
        TreeSet<Pair<String, Integer>> rate = rateMap.get(foodInfo.getKey());
        rate.remove(new Pair<>(food, foodInfo.getValue()));
        rate.add(newRateInfo);
        foodMap.put(food, newFoodInfo);
    }

    public String highestRated(String cuisine) {
        return rateMap.get(cuisine).first().getKey();
    }
}

复杂度分析

时间复杂度：

• FoodRatings 构造函数：遍历所有的食物并将其信息添加到 foodMap 和 rateMap 中，时间复杂度是 O(n log n)，其中 n 是食物的数量。TreeSet 内部会维护一个按评分排序的集合，因此插入操作需要 O(log n) 的时间

• changeRating 方法：更新食物的评分涉及到从 TreeSet 中删除旧的评分并插入新的评分，时间复杂度是 O(log n)

• highestRated 方法：由于 TreeSet 是有序的，直接调用 first() 方法获取评分最高的食物是 O(1) 的操作

总结

在本题中，使用 TreeSet 可以帮助我们快速保持食物按评分排序的状态，并且根据题目要求处理评分相同的情况。通过合理利用 Map 来存储食物信息和烹饪方式的食物列表，我们可以实现高效的评分修改和查询操作。这个设计不仅清晰简洁，也保证了操作的效率

希望这篇分享能为你带来启发！如果你有任何问题或建议，欢迎在评论区留言，与我共同交流探讨。