Leecode刷题C语言之我的日程安排表②

news2025/1/6 9:28:12

执行结果:通过

执行用时和内存消耗如下：

 

 

 


typedef struct {
    int start;
    int end;
}BOOKING;

#define MAX_BOOK_NUM (1000)
typedef struct MyCalendar_ {
    BOOKING book[MAX_BOOK_NUM];
    int bnum;
    BOOKING *sorted[MAX_BOOK_NUM];
    int num;
    int conflict[MAX_BOOK_NUM];
    int cnum;
    BOOKING cbook[MAX_BOOK_NUM];
    struct MyCalendar_ *next;
} MyCalendar;

#define MAX_OVERLAP_NUM (2)
typedef struct {
    MyCalendar calendar[MAX_OVERLAP_NUM];
} MyCalendarTwo;


MyCalendarTwo* myCalendarTwoCreate() {
    MyCalendarTwo* obj = (MyCalendarTwo*)malloc(sizeof(MyCalendarTwo));
    memset(obj, 0, sizeof(MyCalendarTwo));
    
    int i;
    for (i = 0; i < MAX_OVERLAP_NUM - 1; i++) {
        obj->calendar[i].next = &obj->calendar[i+1];
    }
    obj->calendar[i].next = NULL;
    
    return obj;
}

void myCalendarInsert(MyCalendar *obj, int pos, int start, int end) {
    assert(pos <= obj->num);
    
    BOOKING *b = &obj->book[obj->bnum++];
    b->start = start;
    b->end = end;
    
    memmove(&obj->sorted[pos+1], &obj->sorted[pos], sizeof(BOOKING *)*(obj->num-pos));
    obj->sorted[pos] = b;
    obj->num++;
}

void myCalendarRemove(MyCalendar *obj, int pos, int num) {
    assert(pos >= 0);
    assert(pos + num <= obj->num);
    
    int size = obj->num - pos - num;
    memmove(&obj->sorted[pos], &obj->sorted[pos+num], sizeof(BOOKING *)*size);
    obj->num -= num;
}

bool myCalendarCheck(MyCalendar *obj, int start, int end) {
    if (!obj->num) {
        return true;
    }
    
    int left = 0;
    int right = obj->num - 1;
    if (end <= obj->sorted[left]->start) {
        return true;
    }
    
    if (start >= obj->sorted[right]->end) {
        return true;
    }
    
    while(left < right) {
        int mid = left + (right - left) / 2;
        if (start > obj->sorted[mid]->start) {
            left = mid + 1;
        }
        else {
            right = mid;
        }
    }
    
    if (end > obj->sorted[left]->start) {
        return false;
    }
    
    if (left - 1 >= 0 && obj->sorted[left-1]->end > start) {
        return false;
    }
    
    return true;
}

void myCalendarBookInternal(MyCalendar *obj, int start, int end) {
    if (!obj->num) {
        myCalendarInsert(obj, 0, start, end);
        return;
    }
    
    int left = 0;
    int right = obj->num - 1;
    if (end <= obj->sorted[left]->start) {
        myCalendarInsert(obj, 0, start, end);
        return;
    }
    
    if (start >= obj->sorted[right]->end) {
        myCalendarInsert(obj, obj->num, start, end);
        return;
    }
    
    while(left < right) {
        int mid = left + (right - left) / 2;
        if (start > obj->sorted[mid]->start) {
            left = mid + 1;
        }
        else {
            right = mid;
        }
    }
    
    myCalendarInsert(obj, left, start, end);
    return;
}

bool myCalendarBook(MyCalendar *obj, int start, int end) {
    if (!myCalendarCheck(obj->next, start, end)) {
        return false;
    }
    
    if (!obj->num) {
        myCalendarInsert(obj, obj->num, start, end);
        return true;
    }
    
    int left = 0;
    int right = obj->num - 1;
    if (end <= obj->sorted[left]->start) {
        myCalendarInsert(obj, 0, start, end);
        return true;
    }
    
    if (start >= obj->sorted[right]->end) {
        myCalendarInsert(obj, obj->num, start, end);
        return true;
    }
    
    if (start >= obj->sorted[right]->start) {
        left = obj->num;
    }
    else if (start <= obj->sorted[0]->start) {
        left = 0;
    }
    else {
        while(left < right) {
            int mid = left + (right - left) / 2;
            if (start > obj->sorted[mid]->start) {
                left = mid + 1;
            }
            else {
                right = mid;
            }
        }
    }
    
    int ustart = start;
    int uend = end;
    
    obj->cnum = 0;
    int pos = left;
    if (left - 1 >= 0 && obj->sorted[left-1]->end > start) {
        BOOKING *b = obj->sorted[left-1];
        ustart = ustart < b->start ? ustart : b->start;
        uend = uend > b->end ? uend : b->end;
        
        int nstart = start;
        int nend = b->end < end ? b->end : end;
        
        pos--;
        obj->cbook[obj->cnum].start = nstart;
        obj->cbook[obj->cnum].end = nend;
        obj->conflict[obj->cnum++] = left - 1;
    }
    
    for (int i = left; i < obj->num; i++) {
        BOOKING *b = obj->sorted[i];
        if (end <= b->start) {
            break;
        }
        
        int nstart = b->start;
        int nend = b->end < end ? b->end : end;
        ustart = ustart < b->start ? ustart : b->start;
        uend = uend > b->end ? uend : b->end;
        
        obj->cbook[obj->cnum].start = nstart;
        obj->cbook[obj->cnum].end = nend;
        obj->conflict[obj->cnum++] = i;
    }
        
    for (int i = 0; i < obj->cnum; i++) {
        BOOKING *b = &obj->cbook[i];
        myCalendarBookInternal(obj->next, b->start, b->end);
    }
    
    myCalendarRemove(obj, pos, obj->cnum);
    myCalendarInsert(obj, pos, ustart, uend);
    return true;
}

bool myCalendarTwoBook(MyCalendarTwo* obj, int start, int end) {
    MyCalendar *c = &obj->calendar[0];
    bool success = myCalendarBook(c, start, end);
    
    return success;
}

void myCalendarTwoFree(MyCalendarTwo* obj) {
    free(obj);
}

解题思路：

这段代码实现了一个二级日历预约系统，允许用户在不同的日历上预约时间段，并检查预约是否存在冲突。下面是代码的详细思路：

数据结构设计

  1. BOOKING 结构体：
    • 存储单个预约的起始时间 start 和结束时间 end。
  2. MyCalendar 结构体：
    • book 数组：存储所有预约的详细信息。
    • bnum：当前已存储的预约数量。
    • sorted 指针数组：存储指向 book 数组中预约的指针，这些预约按起始时间排序。
    • num：sorted 数组中存储的预约数量。
    • conflict 数组：用于存储冲突预约在 sorted 数组中的索引。
    • cnum：当前冲突的数量。
    • cbook 数组：用于临时存储冲突预约的合并结果。
    • next 指针：指向下一个 MyCalendar 实例，用于实现二级日历系统。
  3. MyCalendarTwo 结构体：
    • calendar 数组：存储多个 MyCalendar 实例，实现二级日历系统。这里只使用了两个日历的索引空间（MAX_OVERLAP_NUM 定义为 2），但实际上可以扩展以支持更多日历。

函数实现

  1. myCalendarTwoCreate 函数：
    • 创建一个 MyCalendarTwo 实例。
    • 初始化所有成员变量。
    • 将 MyCalendar 实例链接成一个单向链表（尽管这里只使用了两个实例，链表的概念仍然适用）。
  2. myCalendarInsert 函数：
    • 在 sorted 数组的指定位置插入一个新的预约。
    • 使用 memmove 函数移动元素以腾出空间。
  3. myCalendarRemove 函数：
    • 从 sorted 数组中删除指定数量的预约。
    • 使用 memmove 函数移动元素以覆盖被删除的元素。
  4. myCalendarCheck 函数：
    • 检查一个新的预约是否与现有的预约冲突。
    • 使用二分查找提高查找效率。
  5. myCalendarBookInternal 函数：
    • 在不考虑冲突检查的情况下，将一个预约插入到 MyCalendar 实例中。
    • 使用二分查找确定插入位置。
  6. myCalendarBook 函数：
    • 检查并尝试在 MyCalendar 实例中预约一个时间段。
    • 如果存在冲突，则尝试在下一级日历（next 指向的日历）中预约冲突部分。
    • 更新当前日历中的预约，合并冲突预约并删除旧的冲突预约。
  7. myCalendarTwoBook 函数：
    • 在二级日历系统中预约一个时间段。
    • 目前只使用了第一个 MyCalendar 实例进行预约。
  8. myCalendarTwoFree 函数：
    • 释放 MyCalendarTwo 实例所占用的内存。

总结

这段代码实现了一个复杂的二级日历预约系统，具有以下特点：

  • 支持在多个级别上进行预约。
  • 使用二分查找提高查找效率。
  • 能够处理预约冲突，并尝试在下一级日历中预约冲突部分。
  • 提供了创建、预约和释放资源的接口。

然而，代码中存在一些潜在的问题和改进点：

  • MyCalendar 实例之间的链表连接仅用于实现二级日历的概念，但实际上并未充分利用这一结构。在当前的实现中，只使用了第一个 MyCalendar 实例。
  • 内存管理需要谨慎处理，特别是在释放资源时，要确保不会泄露内存或访问已释放的内存。
  • 代码的可读性和可维护性可以通过更好的注释和重构来提高。

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