LeetCode-Python-1396. 设计地铁系统（哈希表）

2024-11-09 来源：个人技术集锦

请你实现一个类 UndergroundSystem ，它支持以下 3 种方法：

1. checkIn(int id, string stationName, int t)

编号为 id 的乘客在 t 时刻进入地铁站 stationName 。
一个乘客在同一时间只能在一个地铁站进入或者离开。
2. checkOut(int id, string stationName, int t)

编号为 id 的乘客在 t 时刻离开地铁站 stationName 。
3. getAverageTime(string startStation, string endStation)

返回从地铁站 startStation 到地铁站 endStation 的平均花费时间。
平均时间计算的行程包括当前为止所有从 startStation 直接到达 endStation 的行程。
调用 getAverageTime 时，询问的路线至少包含一趟行程。
你可以假设所有对 checkIn 和 checkOut 的调用都是符合逻辑的。也就是说，如果一个顾客在 t1 时刻到达某个地铁站，那么他离开的时间 t2 一定满足 t2 > t1 。所有的事件都按时间顺序给出。

示例：

输入：
["UndergroundSystem","checkIn","checkIn","checkIn","checkOut","checkOut","checkOut","getAverageTime","getAverageTime","checkIn","getAverageTime","checkOut","getAverageTime"]
[[],[45,"Leyton",3],[32,"Paradise",8],[27,"Leyton",10],[45,"Waterloo",15],[27,"Waterloo",20],[32,"Cambridge",22],["Paradise","Cambridge"],["Leyton","Waterloo"],[10,"Leyton",24],["Leyton","Waterloo"],[10,"Waterloo",38],["Leyton","Waterloo"]]

输出：
[null,null,null,null,null,null,null,14.0,11.0,null,11.0,null,12.0]

解释：
UndergroundSystem undergroundSystem = new UndergroundSystem();
undergroundSystem.checkIn(45, "Leyton", 3);
undergroundSystem.checkIn(32, "Paradise", 8);
undergroundSystem.checkIn(27, "Leyton", 10);
undergroundSystem.checkOut(45, "Waterloo", 15);
undergroundSystem.checkOut(27, "Waterloo", 20);
undergroundSystem.checkOut(32, "Cambridge", 22);
undergroundSystem.getAverageTime("Paradise", "Cambridge"); // 返回 14.0。从 "Paradise"（时刻 8）到 "Cambridge"(时刻 22)的行程只有一趟
undergroundSystem.getAverageTime("Leyton", "Waterloo"); // 返回 11.0。总共有 2 躺从 "Leyton" 到 "Waterloo" 的行程，编号为 id=45 的乘客出发于 time=3 到达于 time=15，编号为 id=27 的乘客于 time=10 出发于 time=20 到达。所以平均时间为 ( (15-3) + (20-10) ) / 2 = 11.0
undergroundSystem.checkIn(10, "Leyton", 24);
undergroundSystem.getAverageTime("Leyton", "Waterloo"); // 返回 11.0
undergroundSystem.checkOut(10, "Waterloo", 38);
undergroundSystem.getAverageTime("Leyton", "Waterloo"); // 返回 12.0

提示：

总共最多有 20000 次操作。
1 <= id, t <= 10^6
所有的字符串包含大写字母，小写字母和数字。
1 <= stationName.length <= 10
与标准答案误差在 10^-5 以内的结果都视为正确结果。

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/design-underground-system
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思路：

因为要求平均值，所以显然需要记录下来任意两个火车站之间旅行花费的总时间，和旅行的次数。用哈希表即可。

然后对于checkOut来说，给定一个 id，必须要知道这个 id 上车的地点和时间。这也是用哈希表即可。

时间复杂度：O（1），对于所有的操作

空间复杂度：O（N^2 + K)， N是车站的个数， K是旅行的次数

class UndergroundSystem(object):

    def __init__(self):
        from collections import defaultdict
        self.cnt = defaultdict(int) # 记录总次数
        self.total = defaultdict(int) # 记录总时间
        self.record = {} # key is id, val is the checkin stationName and time
    def checkIn(self, id, stationName, t):
        """
        :type id: int
        :type stationName: str
        :type t: int
        :rtype: None
        """
        self.record[id] = (stationName, t)

    def checkOut(self, id, stationName, t):
        """
        :type id: int
        :type stationName: str
        :type t: int
        :rtype: None
        """
        checkinStation = self.record[id][0]
        checkinTime = self.record[id][1]
        
        self.total[checkinStation + "#" + stationName] += t - checkinTime
        self.cnt[checkinStation + "#" + stationName] += 1


    def getAverageTime(self, startStation, endStation):
        """
        :type startStation: str
        :type endStation: str
        :rtype: float
        """
        return self.total[startStation + "#" + endStation] * 1.0 / self.cnt[startStation + "#" + endStation]

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