题目

你需要设计一个包含验证码的验证系统。每一次验证中，用户会收到一个新的验证码，这个验证码在 currentTime 时刻之后 timeToLive 秒过期。如果验证码被更新了，那么它会在 currentTime （可能与之前的 currentTime 不同）时刻延长 timeToLive 秒。

请你实现 AuthenticationManager 类：

• AuthenticationManager(int timeToLive) 构造 AuthenticationManager 并设置 timeToLive 参数。
• generate(string tokenId, int currentTime) 给定 tokenId ，在当前时间 currentTime 生成一个新的验证码。
• renew(string tokenId, int currentTime) 将给定 tokenId 且 未过期 的验证码在 currentTime 时刻更新。如果给定 tokenId 对应的验证码不存在或已过期，请你忽略该操作，不会有任何更新操作发生。
• countUnexpiredTokens(int currentTime) 请返回在给定 currentTime 时刻，未过期 的验证码数目。 如果一个验证码在时刻 t 过期，且另一个操作恰好在时刻 t 发生（renew 或者 countUnexpiredTokens 操作），过期事件 优先于 其他操作。

示例 1：

输入： ["AuthenticationManager", "renew", "generate", "countUnexpiredTokens", "generate", "renew", "renew", "countUnexpiredTokens"] [[5], ["aaa", 1], ["aaa", 2], [6], ["bbb", 7], ["aaa", 8], ["bbb", 10], [15]] 输出： [null, null, null, 1, null, null, null, 0]

解释：
AuthenticationManager authenticationManager = new AuthenticationManager(5); // 构造 AuthenticationManager ，设置 timeToLive = 5 秒。
authenticationManager.renew("aaa", 1); // 时刻 1 时，没有验证码的 tokenId 为 "aaa" ，没有验证码被更新。
authenticationManager.generate("aaa", 2); // 时刻 2 时，生成一个 tokenId 为 "aaa" 的新验证码。
authenticationManager.countUnexpiredTokens(6); // 时刻 6 时，只有 tokenId 为 "aaa" 的验证码未过期，所以返回 1 。
authenticationManager.generate("bbb", 7); // 时刻 7 时，生成一个 tokenId 为 "bbb" 的新验证码。
authenticationManager.renew("aaa", 8); // tokenId 为 "aaa" 的验证码在时刻 7 过期，且 8 >= 7 ，所以时刻 8 的renew 操作被忽略，没有验证码被更新。
authenticationManager.renew("bbb", 10); // tokenId 为 "bbb" 的验证码在时刻 10 没有过期，所以 renew 操作会执行，该 token 将在时刻 15 过期。
authenticationManager.countUnexpiredTokens(15); // tokenId 为 "bbb" 的验证码在时刻 15 过期，tokenId 为 "aaa" 的验证码在时刻 7 过期，所有验证码均已过期，所以返回 0 。

提示：

• 1 <= timeToLive <= 108
• 1 <= currentTime <= 108
• 1 <= tokenId.length <= 5
• tokenId 只包含小写英文字母。
• 所有 generate 函数的调用都会包含独一无二的 tokenId 值。
• 所有函数调用中，currentTime 的值 严格递增 。
• 所有函数的调用次数总共不超过 2000 次。

思路

双向链表

解法

class AuthenticationManager {

    Map<String, Node> map;
    Node head;
    Node tail;
    int timeToLive;

    public AuthenticationManager(int timeToLive) {
        map = new HashMap<>();
        head = new Node();
        tail = new Node();
        this.timeToLive = timeToLive;
        head.next = tail;
        tail.prev = head;
    }
    
    public void generate(String tokenId, int currentTime) {
        Node node = new Node(tokenId, currentTime + timeToLive);
        map.put(tokenId, node);
        addToTail(node);
    }
    
    public void renew(String tokenId, int currentTime) {
        if (!map.containsKey(tokenId)) {
            return;
        }
        Node node = map.get(tokenId);
        if (node.expiredTime <= currentTime) {
            return;
        }
        node.expiredTime = currentTime + timeToLive;
        removeNode(node);
        addToTail(node);
    }
    
    public int countUnexpiredTokens(int currentTime) {
        Node node = head.next;
        while (node != tail && node.expiredTime <= currentTime) {
            Node next = node.next;
            removeNode(node);
            map.remove(node.tokenId);
            node = next;
        }
        return map.size();
    }

    public void addToTail(Node node) {
        tail.prev.next = node;
        node.next = tail;
        node.prev = tail.prev;
        tail.prev = node;
    }

    public void removeNode(Node node) {
        node.prev.next = node.next;
        node.next.prev = node.prev;
    }
}

class Node {
    String tokenId;
    int expiredTime;
    Node prev;
    Node next;

    public Node(String tokenId, int expiredTime) {
        this.tokenId = tokenId;
        this.expiredTime = expiredTime;
    }

    public Node(){}
}

/**
 * Your AuthenticationManager object will be instantiated and called as such:
 * AuthenticationManager obj = new AuthenticationManager(timeToLive);
 * obj.generate(tokenId,currentTime);
 * obj.renew(tokenId,currentTime);
 * int param_3 = obj.countUnexpiredTokens(currentTime);
 */

总结

• 分析出几种情况，然后分别对各个情况实现