LC 950. 按递增顺序显示卡牌

题目描述

这是 LeetCode 上的 950. 按递增顺序显示卡牌 ，难度为 中等。

牌组中的每张卡牌都对应有一个唯一的整数。你可以按你想要的顺序对这套卡片进行排序。

最初，这些卡牌在牌组里是正面朝下的（即，未显示状态）。

现在，重复执行以下步骤，直到显示所有卡牌为止：

  1. 从牌组顶部抽一张牌，显示它，然后将其从牌组中移出。
  2. 如果牌组中仍有牌，则将下一张处于牌组顶部的牌放在牌组的底部。
  3. 如果仍有未显示的牌，那么返回步骤 1。否则，停止行动。

返回能以递增顺序显示卡牌的牌组顺序。

答案中的第一张牌被认为处于牌堆顶部。

示例：

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输入：[17,13,11,2,3,5,7]

输出：[2,13,3,11,5,17,7]

解释：
我们得到的牌组顺序为 [17,13,11,2,3,5,7]（这个顺序不重要），然后将其重新排序。
重新排序后，牌组以 [2,13,3,11,5,17,7] 开始，其中 2 位于牌组的顶部。
我们显示 2，然后将 13 移到底部。牌组现在是 [3,11,5,17,7,13]。
我们显示 3，并将 11 移到底部。牌组现在是 [5,17,7,13,11]。
我们显示 5，然后将 17 移到底部。牌组现在是 [7,13,11,17]。
我们显示 7，并将 13 移到底部。牌组现在是 [11,17,13]。
我们显示 11，然后将 17 移到底部。牌组现在是 [13,17]。
我们展示 13，然后将 17 移到底部。牌组现在是 [17]。
我们显示 17。
由于所有卡片都是按递增顺序排列显示的，所以答案是正确的。

提示：

  • $1 <= A.length <= 1000$
  • $1 <= A[i] <= 10^6$
  • 对于所有的 i != j，A[i] != A[j]

模拟

根据题意，我们可以先使用双端队列对 deck 进行一次模拟，并用哈希表记下每个元素 $deck[i]$ 的显示顺序（利用 $deck[i]$ 元素各不相同，可直接用 $deck[i]$ 作为 key）。

随后考虑如何通过哈希表来构建答案数组 ans。

假设原数组中的 $deck[i]$ 为首次显示的卡牌，那么 $ans[i]$ 应该放置 deck 中最小的元素，同理若 $deck[j]$ 若最后显示的卡牌，则 $ans[j]$ 应放置 deck 中的最大元素。

为了方便找 deck 中第 $k$ 大元素，可对 deck 进行拷贝并排序。

Java 代码：

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class Solution {
    public int[] deckRevealedIncreasing(int[] deck) {
        int n = deck.length, idx = 0;
        Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
        Deque<Integer> d = new ArrayDeque<>();
        for (int x : deck) d.addLast(x);
        while (!d.isEmpty()) {
            map.put(d.pollFirst(), idx++);
            if (!d.isEmpty()) d.addLast(d.pollFirst());
        }
        int[] ans = new int[n], temp = deck.clone();
        Arrays.sort(temp);
        for (int i = 0; i < n; i++) ans[i] = temp[map.get(deck[i])];
        return ans;
    }
}

C++ 代码：
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class Solution {
public:
    vector<int> deckRevealedIncreasing(vector<int>& deck) {
        int n = deck.size(), idx = 0;
        map<int, int> map;
        deque<int> d;
        for (int x : deck) d.push_back(x);
        while (!d.empty()) {
            map[d.front()] = idx++;
            d.pop_front();
            if (!d.empty()) {
                d.push_back(d.front());
                d.pop_front();
            }
        }
        vector<int> ans(n);
        vector<int> temp = deck;
        sort(temp.begin(), temp.end());
        for (int i = 0; i < n; i++) ans[i] = temp[map[deck[i]]];
        return ans;
    }
};

Python3 代码：
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class Solution:
    def deckRevealedIncreasing(self, deck: List[int]) -> List[int]:
        n, idx = len(deck), 0
        map = {}
        d = deque(deck)
        while d:
            map[d.popleft()] = idx
            idx += 1
            if d:
                d.append(d.popleft())
        temp = sorted(deck)
        return [temp[map[deck[i]]] for i in range(n)]

TypeScript 代码：
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function deckRevealedIncreasing(deck: number[]): number[] {
    let n = deck.length, idx = 0;
    const map = {};
    const d = [...deck];
    while (d.length > 0) {
        map[d.shift()!] = idx++;
        if (d.length > 0) d.push(d.shift()!);
    }
    const ans = new Array(n);
    const temp = [...deck].sort((a, b) => a - b);
    for (let i = 0; i < n; i++) ans[i] = temp[map[deck[i]]];
    return ans;
};

  • 时间复杂度：使用队列模拟一次操作的复杂度为 $O(n)$（每个元素只有一次出入队机会）；对原数组进行复制并排序的复杂度 $O(n\log{n})$；构建答案复杂度为 $O(n)$。整体复杂度为 $O(n\log{n})$
  • 空间复杂度：$O(n)$

最后

这是我们「刷穿 LeetCode」系列文章的第 No.950 篇，系列开始于 2021/01/01，截止于起始日 LeetCode 上共有 1916 道题目，部分是有锁题，我们将先把所有不带锁的题目刷完。

在这个系列文章里面，除了讲解解题思路以外，还会尽可能给出最为简洁的代码。如果涉及通解还会相应的代码模板。

为了方便各位同学能够电脑上进行调试和提交代码，我建立了相关的仓库：https://github.com/SharingSource/LogicStack-LeetCode 。

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