[hihoCoder] 股票价格

http://hihocoder.com/contest/hiho153/problem/1

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描述

小Hi最近在分析一支股票的价格走势，他需要一个程序来辅助分析。这个程序会接收3种消息（指令）：

价格信息，格式是P timestamp price：表示这支股票在 timestamp 时刻价格是 price。

删除价格指令，格式是R timestamp：随着时间推移，小Hi会积累越来越多的价格数据。一些老旧的数据会变得不重要。这个指定会删除 timestamp 以前（包括 timestamp 时刻）的价格数据。

价格查询指令，格式是Q：小Hi希望程序返回这只股票最高、最低和最近的价格。注意已经被删除的价格不应该被统计。

给定一个包含以上3种信息（指令）的序列，你能否帮助小Hi完成这个程序呢？

输入

第1行包含一个整数 N (1 ≤ N ≤ 500000)，表示消息（指令）序列的长度。

第2 - N+1行，每行包含一条消息或指令。

输入保证价格信息是按照 timestamp 升序排列的，并且出现的 timestamp 和价格小于100000000。

输出

对于输入中每一条价格查询指令，输出当时最高、最低和最近的价格。

样例输入

10
P 1 77
P 2 73
P 5 70
P 7 74
Q
R 4
Q
P 8 78
R 5
Q

样例输出

77 70 74
74 70 74
78 74 78

分析

要求设计一个数据结构，处理一种二元数据(timestamp, price)，可以进行以下操作：

• 插入
• 删除timestamp小于等于某个值的所有数据项
• 查询最大、最小的price和timestamp最大的数据

仅前两个功能的话，可以用FIFO队列实现，难点在于如何快速同时获得最大和最小的元素以及最后插入的元素。

解决方案是用map和multiset协同实现。开一个map<int, int>和multiset<int>，前者用来存(timestamp, price)，后者存所有price（包括重复出现的）。

• 插入元素时，两个容器同时插入
• 删除元素时，从map的map.begin()开始，检查对应元素的timestamp是否小于给定值，是则erase，同时在multiset中erase相应的price值，这样不断检查map的首元素，直到map.begin()的timestamp大于给定值为止
• 查询时，最大值对应multiset.rbegin()，最小值对应multiset.begin()，最后插入的price对应map.rbegin()

C++

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <vector>
#include <string>
#include <map>
#include <set>

using namespace std;

int N;
map<int, int> m;  // (timestamp, price)
multiset<int> prices;
map<int, int>::iterator it;
multiset<int>::iterator it_prices;
int high, low, last;

void Insert(int timestamp, int price)
{
    m[timestamp] = price;
    prices.insert(price);
}

void Delete(int timestamp)
{
    if (m.empty()) return;

    int price;
    it = m.begin();
    while (it != m.end() && it->first <= timestamp)
    {
        price = it->second;
        m.erase(it);
        it_prices = prices.find(price);
        prices.erase(it_prices);
        it = m.begin();
    }
}

void Get()
{
    high = *(prices.rbegin());
    low = *(prices.begin());
    last = m.rbegin()->second;
    cout << high << " " << low << " " << last << endl;
}

int main()
{
    char cmd;
    int timestamp, price;

    m.clear();
    prices.clear();

    scanf("%d", &N); getchar();
    for (int i = 0; i < N; ++i)
    {
        scanf("%c", &cmd); getchar();
        if (cmd == 'P')
        {
            scanf("%d%d", &timestamp, &price); getchar();
            Insert(timestamp, price);
        }
        else if (cmd == 'R')
        {
            scanf("%d", &timestamp); getchar();
            Delete(timestamp);
        }
        else
        {
            Get();
        }
    }
    return 0;
}