避免洪水泛滥

避免洪水泛滥

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你的国家有无数个湖泊,所有湖泊一开始都是空的。当第 n 个湖泊下雨前是空的,那么它就会装满水。如果第 n 个湖泊下雨前是 满的 ,这个湖泊会发生 洪水 。你的目标是避免任意一个湖泊发生洪水。

给你一个整数数组 rains ,其中:

  • rains[i] > 0 表示第 i 天时,第 rains[i] 个湖泊会下雨。
  • rains[i] == 0 表示第 i 天没有湖泊会下雨,你可以选择 一个 湖泊并 抽干 这个湖泊的水。

请返回一个数组 ans ,满足:

  • ans.length == rains.length
  • 如果 rains[i] > 0 ,那么 ans[i] == -1
  • 如果 rains[i] == 0ans[i] 是你第 i 天选择抽干的湖泊。

如果有多种可行解,请返回它们中的 任意一个 。如果没办法阻止洪水,请返回一个 空的数组

请注意,如果你选择抽干一个装满水的湖泊,它会变成一个空的湖泊。但如果你选择抽干一个空的湖泊,那么将无事发生。

示例 1:

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输入:rains = [1,2,3,4]
输出:[-1,-1,-1,-1]
解释:第一天后,装满水的湖泊包括 [1]
第二天后,装满水的湖泊包括 [1,2]
第三天后,装满水的湖泊包括 [1,2,3]
第四天后,装满水的湖泊包括 [1,2,3,4]
没有哪一天你可以抽干任何湖泊的水,也没有湖泊会发生洪水。

示例 2:

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输入:rains = [1,2,0,0,2,1]
输出:[-1,-1,2,1,-1,-1]
解释:第一天后,装满水的湖泊包括 [1]
第二天后,装满水的湖泊包括 [1,2]
第三天后,我们抽干湖泊 2 。所以剩下装满水的湖泊包括 [1]
第四天后,我们抽干湖泊 1 。所以暂时没有装满水的湖泊了。
第五天后,装满水的湖泊包括 [2]。
第六天后,装满水的湖泊包括 [1,2]。
可以看出,这个方案下不会有洪水发生。同时, [-1,-1,1,2,-1,-1] 也是另一个可行的没有洪水的方案。

示例 3:

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输入:rains = [1,2,0,1,2]
输出:[]
解释:第二天后,装满水的湖泊包括 [1,2]。我们可以在第三天抽干一个湖泊的水。
但第三天后,湖泊 1 和 2 都会再次下雨,所以不管我们第三天抽干哪个湖泊的水,另一个湖泊都会发生洪水。

提示:

  • 1 <= rains.length <= 10<sup>5</sup>
  • 0 <= rains[i] <= 10<sup>9</sup>

Discussion | Solution

解法

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// @lc code=start
impl Solution {
    /// ## 解题思路
    /// - hashmap + btreeset
    /// 1. 使用hashmap  rain_dates记录每个湖下雨的日期;
    ///    btreeset dry_dates记录可以排水的日期(rains[i] == 0);
    /// 2. 依次检查每天的下雨记录;
    /// 3. 如果未下雨(rains[i] == 0), 则将当天日期i记录到dry_dates中;
    /// 4. 否则, 说明当天lake = rains[i]下雨了;
    /// 5. 此时先通过rain_dates检查该lake以前是否下过雨;
    /// 6. 如果该lake之前下过, 则在day_dates中检查之前下雨后到当前时间前是否有可以排水的适当日期;
    /// 6.1. 如果没有,则湖水将溢出泛滥, 返回空;
    /// 6.2. 否则有, 则在该日期排出之前的湖水, 并更新;
    /// 7. 更新rain_dates中的记录;
    /// 8. 设置当天不排水;
    pub fn avoid_flood(rains: Vec<i32>) -> Vec<i32> {
        use std::collections::BTreeSet;
        use std::collections::HashMap;
        use std::ops::Bound::*;

        let mut dry = vec![1; rains.len()]; //记录排水计划
        let mut dry_dates = BTreeSet::new(); //可排水的日期
        let mut rain_dates = HashMap::new(); //湖的下雨日期

        // 检查每天下雨的记录
        for (day, &lake) in rains.iter().enumerate() {
            // 未下雨
            if lake == 0 {
                dry_dates.insert(day); //记录当前可排水的日期
                continue;
            }

            // 否则,当天下雨了

            // 如果该湖之前下过雨
            if rain_dates.contains_key(&lake) {
                // 如果存在可供排水的适当日期(在之前湖下雨后, 今天之前)
                if let Some(old_day) = dry_dates
                    .range((Excluded(rain_dates[&lake]), Excluded(day))) //该湖前一次下雨日期之后, 今天之前
                    .next() // 存在可排水的日子
                    .copied()
                {
                    dry[old_day] = lake; //在可排水的日子j时, 抽干湖中的水
                    dry_dates.remove(&old_day); //移除已排过水的日期记录
                } else {
                    // 湖里已经有水且没有适合排水的日期, 则发生洪水
                    return vec![];
                }
            }

            rain_dates.insert(lake, day); //记录已下过雨的lake
            dry[day] = -1; // 当前天不用抽水
        }

        dry
    }
}
// @lc code=end

struct Solution;
updatedupdated2024-08-252024-08-25