力扣 352. 将数据流变为多个不相交区间

题目来源：https://leetcode-cn.com/problems/data-stream-as-disjoint-intervals/

大致题意：
给定一组操作，第一个是分割区间初始化，接下来可能是像当前的分割区间中插入一个数（插入可能导致已有区间的变化），也可能是输出当前的分割区间

思路

当初始化后，插入单个数可以理解为插入单个长度为 1 的区间，但是若新插入的区间与已有的区间相邻，那么就需要进行区间合并，当然新插入的区间有可能在已有的区间范围内，这样也就不会生成新的分割区间。
那么，新插入的数对已有区间的影响可能为：

• 插入一个新区间
• 导致一个区间的扩大，而区间扩大后有可能与另一个区间相邻，因而也有可能导致区间合并
• 没有影响

假设：新插入的数 val 左边最近的区间为 [l0, r0]（这里保证 l0 <= val），右边最近的区间为[l1, r1]（这里保证 l1 > val)，那么有以下情况：

1. l0 <= val <= r0，区间不变化
2. r0 + 1 = val，左区间向右扩大一位
3. l1 - 1 = val，右区间向左扩大一位
4. ro + 1 = l1 - 1 = val，左右两区间合并
5. val > r0 且 val < l1，区间无变化

那么每次插入 val 后，就可以通过判断它与左右区间的关系来进行相应的操作

有序集合

于是可以使用有序集合来保存当前有的区间：将区间左边界作为 key，右边界作为 value

有序集合也可以查找小于某个数中最大的 key 对应 key-value 对 和 大于某个数中最小的 key 对应 key-value 对，也就是刚刚提到的左区间和右区间

代码：

public class SummaryRanges {
    private TreeMap<Integer, Integer> intervals;

    public SummaryRanges() {
        intervals = new TreeMap<>();
    }

    public void addNum(int val) {
        // 找 最大的 左边界小于等于 val 的区间
        Map.Entry<Integer, Integer> intervals0 = intervals.floorEntry(val);
        // 找 最小的 左边界大于 val 的区间
        Map.Entry<Integer, Integer> intervals1 = intervals.ceilingEntry(val + 1);
        // 情况一
        if (intervals0 != null && intervals0.getKey() <= val && intervals0.getValue() >= val) {
            return;
        }
        else {
            boolean leftSide = intervals0 != null && intervals0.getValue() + 1 == val;
            boolean rightSide = intervals1 != null && intervals1.getKey() - 1 == val;
            // 情况四
            if (leftSide && rightSide) {
                intervals.put(intervals0.getKey(), intervals1.getValue());
                intervals.remove(intervals1.getKey());
            }
            // 情况二
            else if (leftSide) {
                intervals.put(intervals0.getKey(), val);
            }
            // 情况三
            else if (rightSide) {
                intervals.put(val, intervals1.getValue());
                intervals.remove(intervals1.getKey());
            }
            // 情况五
            else {
                intervals.put(val, val);
            }
        }
    }

    public int[][] getIntervals() {
        int n = intervals.size();
        int[][] ans = new int[n][2];
        int idx = 0;
        for (Map.Entry<Integer, Integer> entry : intervals.entrySet()) {
            ans[idx][0] = entry.getKey();
            ans[idx++][1] = entry.getValue();
        }
        return ans;
    }
}