揭开2349. Design a Number Container System（python）的解决方案之谜

前言

在LeetCode的浩瀚题海中，2349. Design a Number Container System（python）是一颗璀璨的明珠，它不仅考验着算法的功底，更需要对数据结构的巧妙运用。这道题的本质是设计一个容器系统，能够存储和管理一组整数，并支持高效的查询和更新操作。而双字典数据结构正是解决这类问题的有力武器。

双字典数据结构

双字典数据结构是指由两个字典组成的复合数据结构，其特点是能够将一个键值对映射到另一个键值对。这在很多场景下都非常有用，比如在2349. Design a Number Container System（python）中，我们可以使用双字典来存储整数及其对应的位置信息。

具体来说，双字典数据结构由两个字典组成，第一个字典将整数映射到一个辅助字典，第二个辅助字典将整数映射到其在容器中的位置。这样，当我们需要查询某个整数的位置时，只需要先通过第一个字典找到对应的辅助字典，然后通过辅助字典找到该整数的位置即可。

实现细节

在2349. Design a Number Container System（python）中，我们可以使用以下代码来实现双字典数据结构：

class NumberContainer:
    def __init__(self):
        self.num_to_pos = {}
        self.pos_to_num = {}
        self.size = 0

    def add(self, num: int) -> None:
        if num not in self.num_to_pos:
            self.num_to_pos[num] = self.size
            self.pos_to_num[self.size] = num
            self.size += 1

    def remove(self, num: int) -> None:
        if num in self.num_to_pos:
            pos = self.num_to_pos[num]
            last_num = self.pos_to_num[self.size - 1]
            self.num_to_pos[last_num] = pos
            self.pos_to_num[pos] = last_num
            del self.num_to_pos[num]
            del self.pos_to_num[self.size - 1]
            self.size -= 1

    def get(self, index: int) -> int:
        if index < 0 or index >= self.size:
            return -1
        return self.pos_to_num[index]

这个双字典数据结构提供了三个方法：add、remove和get。add方法用于将一个整数添加到容器中，remove方法用于从容器中删除一个整数，get方法用于获取容器中某个位置的整数。

算法分析

在2349. Design a Number Container System（python）中，使用双字典数据结构可以将时间复杂度降低到O(1)。这是因为，无论是在添加、删除还是查询操作中，我们只需要通过字典查找即可得到结果，而字典查找的时间复杂度是O(1)。

结语

通过对2349. Design a Number Container System（python）的剖析，我们深入了解了双字典数据结构的强大之处。这种数据结构能够将一个键值对映射到另一个键值对，在解决实际应用问题时非常有用。在2349. Design a Number Container System（python）中，我们使用双字典数据结构来存储整数及其对应的位置信息，从而将时间复杂度降低到O(1)。希望这篇文章能够帮助您更好地理解双字典数据结构，并将其应用到您的编程实践中。