0677：键值映射（★）

力扣第 677 题

题目

设计一个 map ，满足以下几点:

• 字符串表示键，整数表示值
• 返回具有前缀等于给定字符串的键的值的总和

实现一个 MapSum 类：

• MapSum() 初始化 MapSum 对象
• void insert(String key, int val) 插入 key-val 键值对，字符串表示键 key ，整数表示值 val 。如果键 key 已经存在，那么原来的键值对 key-value 将被替代成新的键值对。
• int sum(string prefix) 返回所有以该前缀 prefix 开头的键 key 的值的总和。

示例 1：

输入：
["MapSum", "insert", "sum", "insert", "sum"]
[[], ["apple", 3], ["ap"], ["app", 2], ["ap"]]
输出：
[null, null, 3, null, 5]

解释：
MapSum mapSum = new MapSum();
mapSum.insert("apple", 3);
mapSum.sum("ap");           // 返回 3 (apple = 3)
mapSum.insert("app", 2);
mapSum.sum("ap");           // 返回 5 (apple + app = 3 + 2 = 5)

提示：

• 1 <= key.length, prefix.length <= 50
• key 和 prefix 仅由小写英文字母组成
• 1 <= val <= 1000
• 最多调用 50 次 insert 和 sum

相似问题：

• 2191：将杂乱无章的数字排序（1496 分）
• 2416：字符串的前缀分数和（1725 分）

分析

#1

最简单的就是直接用哈希。计算 sum 时，遍历哈希中所有 key 判断是否以 prefix 开头即可。

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10

class MapSum:

    def __init__(self):
        self.d = {}

    def insert(self, key: str, val: int) -> None:
        self.d[key] = val

    def sum(self, prefix: str) -> int:
        return sum(self.d[key] for key in self.d if key.startswith(prefix))

36 ms

#2

还可以用字典树优化时间。在 insert 时可以动态维护前缀对应的键值和（每个节点都新加一个 ‘val’ 属性来维护），计算 sum 时查询即可。

注意到 insert 时，若 key 已经存在，路径上所有的节点都需要更新 ‘val’ 的值。

解答

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17

class MapSum:

    def __init__(self):
        T = lambda: defaultdict(T)
        self.trie = T()
        self.d = defaultdict(int)

    def insert(self, key: str, val: int) -> None:
        diff = val - self.d[key]
        self.d[key] = val
        p = self.trie
        for char in key:
            p = p[char]
            p['val'] = p.get('val', 0) + diff

    def sum(self, prefix: str) -> int:
        return reduce(dict.__getitem__, prefix, self.trie).get('val', 0)

28 ms