避免洪水泛滥

2021-08-01

1488. 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 个湖泊下雨的时候，如果第 n 个湖泊是空的，那么它就会装满水，否则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] == 0 ，ans[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（详情请看示例 4）。

示例 1：

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：

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：

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。

示例 4：

1
2
3

输入：rains = [69,0,0,0,69]
输出：[-1,69,1,1,-1]
解释：任何形如 [-1,69,x,y,-1], [-1,x,69,y,-1] 或者 [-1,x,y,69,-1] 都是可行的解，其中 1 <= x,y <= 10^9

示例 5：

1
2
3

输入：rains = [10,20,20]
输出：[]
解释：由于湖泊 20 会连续下 2 天的雨，所以没有没有办法阻止洪水。

提示：

1 <= rains.length <= 10^5
0 <= rains[i] <= 10^9

通过次数6,005

提交次数26,600

哈希表+二分搜索

使用哈希表保存降雨与水库的关系，key记录水库，value记录哪一天

使用list记录那些没有下雨的日子，当再次下雨到同一个水库就去哈希表中找到这个水库上次下雨的日子$i$，在这个日子之后，如果有哪一天是没有下雨的，在那一天把那个水库抽干（二分查找没下雨的日子中大于$i$且最小的日子将该日子从没下雨日子的列表中清除）

最后要把所有没有用到的0置为1

class Solution {
    public int[] avoidFlood(int[] rains) {
        int n = rains.length;
        int[] res = new int[n];
        ArrayList<Integer> zeros = new ArrayList<>();
        HashMap<Integer, Integer> map = new HashMap<>(); // 记录下雨的水池->下雨的日子

        for (int i = 0; i < n; i++) {
            if (rains[i] == 0) {
                zeros.add(i); // 记录不下雨的日子
            } else {
                res[i] = -1;
                int pool = rains[i];
                if (map.containsKey(pool)) {
                    int lastFull = map.get(pool);
                    int id = firstEmptyIndex(zeros, lastFull); // 前一个满了的pool右边的第一个0的index
                    int zeroIdx = id >= zeros.size() ? -1 : zeros.get(id);
                    if (zeroIdx > lastFull) {
                        res[zeroIdx] = pool;
                        zeros.remove(Integer.valueOf(zeroIdx)); // 这里要用Integer装箱；如果不装箱，会outOfBound，因为remove默认的参数代表index
                        map.put(pool, i);// 这里要更新当前满了的Pool的index，不能remove，因为虽然把前一个编号为pool的水池放干了，但是现在又下满了
                    } else {
                        return new int[0];
                    }
                } else {
                    map.put(pool, i);
                }
            }
        }
        for (int i : zeros) res[i] = 1; // 根据题意，把所有没有用到的0置为任意正数
        return res;
    }

    /**二分搜索**/
    private int firstEmptyIndex(ArrayList<Integer> A, int target) {
        int lo = 0, hi = A.size();
        while (lo < hi) {
            int mid = lo + (hi - lo) / 2;
            if (A.get(mid) >= target) hi = mid;
            else lo = mid + 1;
        }
        return lo;
    }
}

参考文献

https://leetcode-cn.com/problems/avoid-flood-in-the-city/solution/ha-xi-biao-jie-jue-xiang-xi-zhu-shi-by-x-tsle/