LeetCode 1825. 求出 MK 平均值（set + queue）

文章目录

- 1. 题目
- 2. 解题

1. 题目

给你两个整数 m 和 k ，以及数据流形式的若干整数。
你需要实现一个数据结构，计算这个数据流的 MK 平均值。

MK 平均值按照如下步骤计算：

如果数据流中的整数少于 m 个，MK 平均值为 -1 ，否则将数据流中最后 m 个元素拷贝到一个独立的容器中。
从这个容器中删除最小的 k 个数和最大的 k 个数。
计算剩余元素的平均值，并向下取整到最近的整数。

请你实现 MKAverage 类：

MKAverage(int m, int k) 用一个空的数据流和两个整数 m 和 k 初始化 MKAverage 对象。
void addElement(int num) 往数据流中插入一个新的元素 num 。
int calculateMKAverage() 对当前的数据流计算并返回 MK 平均数，结果需向下取整到最近的整数。

示例 1：
输入：
["MKAverage", "addElement", "addElement", "calculateMKAverage", "addElement", "calculateMKAverage", "addElement", "addElement", "addElement", "calculateMKAverage"]
[[3, 1], [3], [1], [], [10], [], [5], [5], [5], []]
输出：
[null, null, null, -1, null, 3, null, null, null, 5]
解释：
MKAverage obj = new MKAverage(3, 1); 
obj.addElement(3);        // 当前元素为 [3]
obj.addElement(1);        // 当前元素为 [3,1]
obj.calculateMKAverage(); // 返回 -1 ，因为 m = 3 ，但数据流中只有 2 个元素
obj.addElement(10);       // 当前元素为 [3,1,10]
obj.calculateMKAverage(); // 最后 3 个元素为 [3,1,10]// 删除最小以及最大的 1 个元素后，容器为 [3]// [3] 的平均值等于 3/1 = 3 ，故返回 3
obj.addElement(5);        // 当前元素为 [3,1,10,5]
obj.addElement(5);        // 当前元素为 [3,1,10,5,5]
obj.addElement(5);        // 当前元素为 [3,1,10,5,5,5]
obj.calculateMKAverage(); // 最后 3 个元素为 [5,5,5]// 删除最小以及最大的 1 个元素后，容器为 [5]// [5] 的平均值等于 5/1 = 5 ，故返回 5提示：
3 <= m <= 10^5
1 <= k*2 < m
1 <= num <= 10^5
addElement 与 calculateMKAverage 总操作次数不超过 10^5 次。

来源：力扣（LeetCode）链接：https://leetcode-cn.com/problems/finding-mk-average
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2. 解题

使用 3个 multiset 记录3段数据，同时queue记录数据，更新删除，只保留 m 个
记录中间段的 sum

class MKAverage {int m, k;long long sum = 0;//中间的数的和queue<int> q;multiset<int> big, mid;multiset<int, greater<int>> small;
public:MKAverage(int m, int k) {this->m = m;this->k = k;}void addElement(int num) {if(q.size() < m){q.push(num);big.insert(num);//插入大的里面process();//处理3个set，保持有序，以及控制数量}else//满了{int tp = q.front();q.pop();q.push(num);big.insert(num);//插入大的里面if(mid.find(tp) != mid.end()){sum -= tp;mid.erase(mid.find(tp));}else if(big.find(tp) != big.end())big.erase(big.find(tp));else // (small.find(tp) != small.end())small.erase(small.find(tp));process();//处理3个set，保持有序，以及控制数量}}void process(){   // 处理 3个 setwhile(big.size() > k){   // big 满了， 小的 放到 small 里small.insert(*big.begin());big.erase(big.begin());}while(small.size() > k){   // small 满了，大的放到 mid 里mid.insert(*small.begin());sum += *small.begin(); // mid 和 增加small.erase(small.begin());}if(big.size()+mid.size()+small.size() < m)return;//数量不够 m 个， 结束逻辑if(*big.begin() < *mid.rbegin()){ // 大的最小的 小于 中间的最大的， 交换数值int v1 = *mid.rbegin(), v2 = *big.begin();sum += v2-v1;mid.erase(--mid.end());big.erase(big.begin());mid.insert(v2);big.insert(v1);}if(big.size() < k){   // 大的数量不够，中间的挪一个最大的到 大的auto it = --mid.end();sum -= *it;big.insert(*it);mid.erase(it);}if(*small.begin() > *mid.begin()){   // 小的最大的 大于 中间最小的，交换数值int v1 = *mid.begin(), v2 = *small.begin();sum += v2-v1;mid.erase(mid.begin());small.erase(small.begin());mid.insert(v2);small.insert(v1);}if(small.size() < k){   // 小的数量不够，中间挪一个最小的到 小的auto it = mid.begin();sum -= *it;small.insert(*it);mid.erase(it);}}int calculateMKAverage() {if(q.size() < m)return -1;return sum/(m-2*k);}
};