力扣 搜索推荐系统

前言

问题链接

描述

给你一个产品数组 products 和一个字符串 searchWord ，products 数组中每个产品都是一个字符串。

请你设计一个推荐系统，在依次输入单词 searchWord 的每一个字母后，推荐 products 数组中前缀与 searchWord 相同的最多三个产品。如果前缀相同的可推荐产品超过三个，请按字典序返回最小的三个。

请你以二维列表的形式，返回在输入 searchWord 每个字母后相应的推荐产品的列表。

输入：products = ["mobile","mouse","moneypot","monitor","mousepad"], searchWord = "mouse"
输出：[
["mobile","moneypot","monitor"],
["mobile","moneypot","monitor"],
["mouse","mousepad"],
["mouse","mousepad"],
["mouse","mousepad"]
]
解释：按字典序排序后的产品列表是 ["mobile","moneypot","monitor","mouse","mousepad"]
输入 m 和 mo，由于所有产品的前缀都相同，所以系统返回字典序最小的三个产品 ["mobile","moneypot","monitor"]
输入 mou， mous 和 mouse 后系统都返回 ["mouse","mousepad"]

分析

大部分App都会有搜索功能，所以这个题目是有商业价值的，当然实际的推荐系统会比这个复杂很多。
看一个最高赞的解法，然后分析他的代码。

解法

public List<List<String>> suggestedProducts(String[] products, String searchWord) {
        List<List<String>> res = new ArrayList<>();
        TreeMap<String, Integer> map = new TreeMap<>();
        Arrays.sort(products);
        List<String> productsList = Arrays.asList(products);

        for (int i = 0; i < products.length; i++) {
            map.put(products[i], i);
        }

        String key = "";
        for (char c : searchWord.toCharArray()) {
            key += c;
            String ceiling = map.ceilingKey(key);
            String floor = map.floorKey(key + "~");
            if (ceiling == null || floor == null) break;
            res.add(productsList.subList(map.get(ceiling), Math.min(map.get(ceiling) + 3, map.get(floor) + 1)));
        }

        while (res.size() < searchWord.length()) res.add(new ArrayList<>());
        return res;
    }

完整测试代码

public class SearchSuggestionsSystem {

    public static void main(String[] args) {
        String[] products = {"mobile","mouse","moneypot","monitor","mousepad"};
        String searchWord = "mouse";
        List<List<String>> str = suggestedProducts(products, searchWord);
        while (str.size() > 0) {
            List<String> list = str.remove(0);
            System.out.println(list.toString());
        }
    }

    public static List<List<String>> suggestedProducts(String[] products, String searchWord) {
        List<List<String>> res = new ArrayList<>();
        TreeMap<String, Integer> map = new TreeMap<>();
        Arrays.sort(products);
        List<String> productsList = Arrays.asList(products);

        for (int i = 0; i < products.length; i++) {
            map.put(products[i], i);
        }

        String key = "";
        for (char c : searchWord.toCharArray()) {
            key += c;
            String ceiling = map.ceilingKey(key);
            String floor = map.floorKey(key + "~");
            if (ceiling == null || floor == null) break;
            res.add(productsList.subList(map.get(ceiling), Math.min(map.get(ceiling) + 3, map.get(floor) + 1)));
        }

        while (res.size() < searchWord.length()) res.add(new ArrayList<>());
        return res;
    }
}

输出：

[mobile, moneypot, monitor]
[mobile, moneypot, monitor]
[mouse, mousepad]
[mouse, mousepad]
[mouse, mousepad]

源码解析

public static List<List<String>> suggestedProducts(String[] products, String searchWord) {
        List<List<String>> res = new ArrayList<>();
        //底层数据结构为红黑树的数据结构
        //文章：https://www.jianshu.com/p/2dcff3634326
        TreeMap<String, Integer> map = new TreeMap<>();
        //将所有数据按照自然序列排序  a b c
        Arrays.sort(products);
        List<String> productsList = Arrays.asList(products);

        for (int i = 0; i < products.length; i++) {
            map.put(products[i], i);
        }

        String key = "";
        for (char c : searchWord.toCharArray()) {
            key += c;
            //ceiling : 天花板 返回大于指定的最小键值的条目
            String ceiling = map.ceilingKey(key);
            //floor : 地板  返回小于指定的最大键值的条目
            String floor = map.floorKey(key + "~");
            if (ceiling == null || floor == null) break;
            res.add(productsList.subList(map.get(ceiling), Math.min(map.get(ceiling) + 3, map.get(floor) + 1)));
        }

        //补空指
        while (res.size() < searchWord.length()) res.add(new ArrayList<>());
        return res;
    }

主要是利用了TreeMap的功能，TreeMap提供了获取制定字符匹配出来的最小key和最大key，通过这两个key可以截取出相应的数据。
更多关于TreeMap的详解，可以看这位大神的博客。

总结

很多时候很多很优秀的算法，依我们目前的水平可能想不到，但是我们可以学习优秀的算法，并理解它们，我相信随着时间的积累，我们也会慢慢的优秀起来，fighting！

参考

1. Java集合–TreeMap完全解析
2. [C++/Java/Python] Sort and Binary Search the Prefix