【教3妹学编程-算法题】Range 模块

3妹：哈哈哈哈哈哈哈哈
2哥 : 3妹看什么呢，笑的这么开森
3妹：2哥你快来看啊，成都欢乐谷的NPC模仿“唐僧”， 太搞笑了。
2哥 : 哦这个我也看到了，真的是唯妙唯肖，不能说像，只能说一模一样。
3妹：哈哈哈哈，西游记翻拍都可以找他助演了~
2哥：3妹今天刷题了嘛？说到模仿，我们今天来做一个模块的题吧~
3妹：咦，2哥你这个弯，拐的有点急啊。 不过是到了刷题时间了， 让我来看一下吧~

题目：

Range模块是跟踪数字范围的模块。设计一个数据结构来跟踪表示为 半开区间 的范围并查询它们。

半开区间 [left, right) 表示所有 left <= x < right 的实数 x 。

实现 RangeModule 类:

RangeModule() 初始化数据结构的对象。
void addRange(int left, int right) 添加 半开区间 [left, right)，跟踪该区间中的每个实数。添加与当前跟踪的数字部分重叠的区间时，应当添加在区间 [left, right) 中尚未跟踪的任何数字到该区间中。
boolean queryRange(int left, int right) 只有在当前正在跟踪区间 [left, right) 中的每一个实数时，才返回 true ，否则返回 false 。
void removeRange(int left, int right) 停止跟踪 半开区间 [left, right) 中当前正在跟踪的每个实数。

示例 1：

输入
[“RangeModule”, “addRange”, “removeRange”, “queryRange”, “queryRange”, “queryRange”]
[[], [10, 20], [14, 16], [10, 14], [13, 15], [16, 17]]
输出
[null, null, null, true, false, true]

解释
RangeModule rangeModule = new RangeModule();
rangeModule.addRange(10, 20);
rangeModule.removeRange(14, 16);
rangeModule.queryRange(10, 14); 返回 true （区间 [10, 14) 中的每个数都正在被跟踪）
rangeModule.queryRange(13, 15); 返回 false（未跟踪区间 [13, 15) 中像 14, 14.03, 14.17 这样的数字）
rangeModule.queryRange(16, 17); 返回 true （尽管执行了删除操作，区间 [16, 17) 中的数字 16 仍然会被跟踪）

提示：

1 <= left < right <= 10^9
在单个测试用例中，对 addRange 、 queryRange 和 removeRange 的调用总数不超过 10^4 次

思路：

列表＋二分查找
详见代码：

java代码：

class RangeModule {TreeMap<Integer, Integer> intervals;public RangeModule() {intervals = new TreeMap<Integer, Integer>();}public void addRange(int left, int right) {Map.Entry<Integer, Integer> entry = intervals.higherEntry(left);if (entry != intervals.firstEntry()) {Map.Entry<Integer, Integer> start = entry != null ? intervals.lowerEntry(entry.getKey()) : intervals.lastEntry();if (start != null && start.getValue() >= right) {return;}if (start != null && start.getValue() >= left) {left = start.getKey();intervals.remove(start.getKey());}}while (entry != null && entry.getKey() <= right) {right = Math.max(right, entry.getValue());intervals.remove(entry.getKey());entry = intervals.higherEntry(entry.getKey());}intervals.put(left, right);}public boolean queryRange(int left, int right) {Map.Entry<Integer, Integer> entry = intervals.higherEntry(left);if (entry == intervals.firstEntry()) {return false;}entry = entry != null ? intervals.lowerEntry(entry.getKey()) : intervals.lastEntry();return entry != null && right <= entry.getValue();}public void removeRange(int left, int right) {Map.Entry<Integer, Integer> entry = intervals.higherEntry(left);if (entry != intervals.firstEntry()) {Map.Entry<Integer, Integer> start = entry != null ? intervals.lowerEntry(entry.getKey()) : intervals.lastEntry();if (start != null && start.getValue() >= right) {int ri = start.getValue();if (start.getKey() == left) {intervals.remove(start.getKey());} else {intervals.put(start.getKey(), left);}if (right != ri) {intervals.put(right, ri);}return;} else if (start != null && start.getValue() > left) {if (start.getKey() == left) {intervals.remove(start.getKey());} else {intervals.put(start.getKey(), left);}}}while (entry != null && entry.getKey() < right) {if (entry.getValue() <= right) {intervals.remove(entry.getKey());entry = intervals.higherEntry(entry.getKey());} else {intervals.put(right, entry.getValue());intervals.remove(entry.getKey());break;}}}
}