Entwerfen Sie Twitter
Detaillierte Anleitung und Python-Implementierung für das Problem „Design Twitter“.
1. Lernen
Das Problem „Twitter entwerfen“ ist eine zentrale Herausforderung im Abschnitt Heap/Prioritätswarteschlange.
Diese Implementierung konzentriert sich auf einfache Logik in Python.
Wir legen bei unseren bereitgestellten Lösungen Wert auf technische Genauigkeit und Lesbarkeit des Codes.
2. Real-World Applications
3. Visual Intuition
Visualisierung des Logikflusses für Design Twitter.
4. Prerequisites
5. Step-by-Step Thinking
1. Understand the problem
Lesen Sie die Problemstellung für Design Twitter sorgfältig durch.
2. Formulate brute force
Entwerfen Sie eine einfache iterative Lösung.
3. Identify inefficiency
Suchen Sie nach redundanten Berechnungen.
4. Optimize search path
Verwenden Sie Hashing oder Sortieren, um den Prozess zu beschleunigen.
5. Final Implementation
Bereinigen Sie den Code für Produktionsstandards.
Problemstellung
Entwerfen Sie eine vereinfachte Version von Twitter, in der Benutzer Tweets posten, einem anderen Benutzer folgen bzw. ihm nicht mehr folgen können und die 10 neuesten Tweets im Newsfeed des Benutzers sehen können.
Implementieren Sie die Twitter-Klasse:
- Twitter() Initialisiert Ihr Twitter-Objekt.
- postTweet(userId: int, tweetId: int) Erstellt einen neuen Tweet mit der ID tweetId durch den Benutzer userId.
- getNewsFeed(userId: int) -> List[int] Ruft die 10 neuesten Tweet-IDs im Newsfeed des Benutzers ab.
- follow(followerId: int, followeeId: int) Der Benutzer mit der ID followerId hat begonnen, dem Benutzer mit der ID followeeId zu folgen.
- unfollow(followerId: int, followeeId: int) Der Benutzer mit der ID followerId hat damit begonnen, dem Benutzer mit der ID followeeId nicht mehr zu folgen.
Die Eingabe ist eine Liste von Operationen und Argumenten. Implementieren Sie eine Funktion twitter(operations: list, arguments: list) -> list, die eine Ergebnisliste zurückgibt (None für Konstruktor/postTweet/follow/unfollow und List[int] für getNewsFeed).
- •1 <= userId, followerId, followeeId <= 500
- •0 <= tweetId <= 10^4
- •All the tweets have unique IDs
- •At most 30000 calls will be made in total
Beispiele
operations = ["Twitter", "postTweet", "getNewsFeed", "follow", "postTweet", "getNewsFeed", "unfollow", "getNewsFeed"], arguments = [[], [1, 5], [1], [1, 2], [2, 6], [1], [1, 2], [1]]
[None, None, [5], None, None, [6, 5], None, [5]]
User 1 posts tweet 5. News feed: [5]. User 1 follows 2. User 2 posts tweet 6. News feed: [6, 5]. User 1 unfollows 2. News feed: [5].
Need a Hint?
Edge Cases to Watch
- Leere Eingabestrukturen
- Einzelelementeingaben
- Große numerische Grenzen
Bereit zur Lösung?
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Einblicke und Variationen in Interviews
Aufschlüsselung der Komplexitätsanalyse
Warum Zeit: Directly evaluates all possibilities.
Warum Weltraum: Uses standard local memory.
Warum Zeit: Optimized paths reduce total operations.
Warum Weltraum: May trade memory for speed.
Optimierter Lösungs-Python-Code
Optimierter Lösungs-Python-Code
import heapq, collections
class TwitterOpt:
def __init__(self):
self.count = 0
self.tweetMap = collections.defaultdict(list)
self.followMap = collections.defaultdict(set)
def postTweet(self, userId, tweetId):
self.tweetMap[userId].append([self.count, tweetId])
self.count -= 1
def getNewsFeed(self, userId):
res = []
minHeap = []
self.followMap[userId].add(userId)
for followeeId in self.followMap[userId]:
if followeeId in self.tweetMap:
index = len(self.tweetMap[followeeId]) - 1
count, tweetId = self.tweetMap[followeeId][index]
minHeap.append([count, tweetId, followeeId, index - 1])
heapq.heapify(minHeap)
while minHeap and len(res) < 10:
count, tweetId, followeeId, index = heapq.heappop(minHeap)
res.append(tweetId)
if index >= 0:
count, tweetId = self.tweetMap[followeeId][index]
heapq.heappush(minHeap, [count, tweetId, followeeId, index - 1])
return res
def follow(self, followerId, followeeId):
self.followMap[followerId].add(followeeId)
def unfollow(self, followerId, followeeId):
if followeeId in self.followMap[followerId]: self.followMap[followerId].remove(followeeId)Brute-Force-Code (Spoiler Guarded)
Brute-Force-Code (Spoiler Guarded)
class TwitterBrute:
def __init__(self):
self.tweets = []
self.following = collections.defaultdict(set)
def postTweet(self, userId, tweetId):
self.tweets.append((userId, tweetId))
def getNewsFeed(self, userId):
res = []
for u, t in reversed(self.tweets):
if u == userId or u in self.following[userId]:
res.append(t)
if len(res) == 10: break
return res
def follow(self, followerId, followeeId):
self.following[followerId].add(followeeId)
def unfollow(self, followerId, followeeId):
if followeeId in self.following[followerId]: self.following[followerId].remove(followeeId)Algorithm Pattern Checklist
When dealing with Heap / Priority Queue data patterns.
- Are constraints clear?
- Is there a linear or logarithmic optimization possible?
Key Revision Notes
Es gelten die standardmäßigen Heap-/Prioritätswarteschlangen-Problemeigenschaften.
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