无限集中的最小数字

题目链接

无限集中的最小数字

题目描述

注意点

1 <= num <= 1000

解答思路

由题意得，可以理解为最初集合中有1~1000之间的所有数字，如果集合中存在数字，则添加时不会有任何操作；在移除集合中的元素时，会按顺序从小到大进行移除，所以集合弹出的最大元素是有规律的，且始终保持为一个较小的元素，但是元素删除后可能又会添加到集合中，此时弹出的元素就不应该是弹出的最大元素加1，而是加入后的最小元素
使用noDelMin存储集合从未弹出元素的右边界（也就是最大值），使用TreeSet以从小到大的顺序存储被删除后又添加到集合中的元素
在进行添加操作时：如果添加的元素不小于noDelMin，说明该元素肯定还没有被弹出，不需要做任何操作；否则该元素已经被弹出（即使在这之前弹出后又添加，此时添加也无影响，TreeSet中元素不重复），需要重新添加到集合中，添加到TreeSet中
在进行删除操作时：如果此时TreeSet为空，说明此时没有元素被删除后又添加到集合中（即使有也说明该元素在这之前又被移除了），此时弹出的就是noDelMin；如果此时TreeSet不为空，说明此时有元素被删除在这之前又被添加到集合中，此时弹出的就是TreeSet的顶部元素

代码

java 复制代码

class SmallestInfiniteSet {
    // 集合从未弹出元素的左边界
    int noDelMin;
    // 元素不重复，默认从小到大排序
    TreeSet<Integer> set;

    public SmallestInfiniteSet() {
        noDelMin = 1;
        set = new TreeSet<>();
    }
    
    public int popSmallest() {
        // set中有元素，可能是未删除过元素，也可能是删除元素后又添加进set中
        if (!set.isEmpty()) {
            return set.pollFirst();
        }
        // set中无元素，说明从1~delMax都被弹出，且删除后未添加进集合中，此时最小整数就是delMax
        int res = noDelMin;
        noDelMin++;
        return res;
    }
    
    public void addBack(int num) {
        // num曾经被删除过又重新添加
        if (num < noDelMin) {
            set.add(num);
        }
    }
}

关键点

TreeSet的特点及相关方法
本题弹出元素的规律，为什么使用noDelMin存储集合从未弹出元素的左边界
TreeSet中存储的仅仅是被删除后又添加到集合中且此时还未被再次删除的元素