2408. 设计 SQL 🔒 

题目描述

给定两个字符串数组 names 和 columns，大小都为 n。其中 names[i] 是第 i 个表的名称，columns[i] 是第 i 个表的列数。

您需要实现一个支持以下操作的类：

在特定的表中插入一行。插入的每一行都有一个 id。id 是使用自动递增方法分配的，其中第一个插入行的 id 为 1，同一个表中的后续其他行的 id 为上一个插入行的 id (即使它已被删除) 加 1。
从指定表中删除一行。注意，删除一行不会影响下一个插入行的 id。
从任何表中查询一个特定的单元格并返回其值。
从任何表以 csv 格式导出所有行。

实现 SQL 类:

SQL(String[] names, int[] columns)

<ul>
	<li>创建&nbsp;<code>n</code> 个表。</li>
</ul>
</li>
<li><code>bool ins(String name, String[] row)</code>
<ul>
	<li>将 <code>row</code> 插入表 <code>name</code> 中并返回 <code>true</code>。</li>
	<li>如果&nbsp;<code>row.length</code>&nbsp;<strong>不</strong> 匹配列的预期数量，或者 <code>name</code> <strong>不是</strong> 一个合法的表，不进行任何插入并返回 <code>false</code>。</li>
</ul>
</li>
<li><code>void rmv(String name, int rowId, int columnId)</code>
<ul>
	<li>从表 <code>name</code>&nbsp;中移除行 <code>rowId</code>。</li>
	<li>如果 <code>name</code> <strong>不是</strong> 一个合法的表或者没有 id 为 <code>rowId</code> 的行，不进行删除。</li>
</ul>
</li>
<li><code>String sel(String name, int rowId, int columnId)</code>
<ul>
	<li>返回表 <code>name</code> 中位于特定的 <code>rowId</code> 和 <code>columnId</code> 的单元格的值。</li>
	<li>如果 name&nbsp;<strong>不是&nbsp;</strong>一个合法的表，或者单元格 <code>(rowId, columnId)</code> <strong>不合法</strong>，返回 <code>"&lt;null&gt;"</code>。</li>
</ul>
</li>
<li><code>String[]&nbsp;exp(String name)</code>
<ul>
	<li>返回表 <code>name</code> 中出现的行。</li>
	<li>如果 <code>name</code> <strong>不是</strong> 一个合法的表，返回一个空数组。每一行以字符串表示，每个单元格的值（<strong>包括</strong> 行的 id）以 <code>","</code> 分隔。</li>
</ul>
</li>

示例 1：

输入：

["SQL","ins","sel","ins","exp","rmv","sel","exp"]
[[["one","two","three"],[2,3,1]],["two",["first","second","third"]],["two",1,3],["two",["fourth","fifth","sixth"]],["two"],["two",1],["two",2,2],["two"]]

输出：

[null,true,"third",true,["1,first,second,third","2,fourth,fifth,sixth"],null,"fifth",["2,fourth,fifth,sixth"]]

解释：

// 创建 3 张表。
SQL sql = new SQL(["one", "two", "three"], [2, 3, 1]);

// 将 id 为 1 的行添加到表 "two"。返回 True。
sql.ins("two", ["first", "second", "third"]);

// 从表 "two" 中 id 为 1 的行 
// 其中第 3 列返回值 "third"。
sql.sel("two", 1, 3);

// 将另外一个 id 为 2 的行添加到表 "two"。返回 True。
sql.ins("two", ["fourth", "fifth", "sixth"]);

// 导出表 "two" 的行。
// 目前表中有两行 id 为 1 和 2 。
sql.exp("two");

// 删除表 "two" 当中的第一行。注意第二行的 id
// 依然为 2。
sql.rmv("two", 1);

// 从表 "two" 中 id 为 2 的行
// 其中第 2 列返回值 "fifth"。
sql.sel("two", 2, 2);

// 导出表 "two" 的行。
// 目前表中有一行 id 为 2。
sql.exp("two");

示例 2：

输入：

["SQL","ins","sel","ins","exp","rmv","sel","exp"]
[[["one","two","three"],[2,3,1]],["two",["first","second","third"]],["two",1,3],["two",["fourth","fifth","sixth"]],["two"],["two",1],["two",2,2],["two"]]

输出：

[null,true,"third",true,["1,first,second,third","2,fourth,fifth,sixth"],null,"fifth",["2,fourth,fifth,sixth"]]

解释：

// 创建 3 张表
SQL sQL = new SQL(["one", "two", "three"], [2, 3, 1]); 

// 将 id 为 1 的行添加到表 "two"。返回 True。
sQL.ins("two", ["first", "second", "third"]); 

// 从表 "two" 中 id 为 1 的行
// 其中第 3 列返回值 "third"。
sQL.sel("two", 1, 3); 

// 删除表 "two" 的第一行。
sQL.rmv("two", 1); 

// 返回 "<null>" 因为 id 为 1 的单元格
// 已经从表 "two" 中删除。
sQL.sel("two", 1, 2); 

// 返回 False 因为列的数量不正确。
sQL.ins("two", ["fourth", "fifth"]); 

// 将 id 为 2 的行添加到表 "two"。返回 True。
sQL.ins("two", ["fourth", "fifth", "sixth"]);

提示:

n == names.length == columns.length
1 <= n <= 10⁴
1 <= names[i].length, row[i].length, name.length <= 10
names[i], row[i], name 由小写英文字母组成。
1 <= columns[i] <= 10
1 <= row.length <= 10
所有的 names[i] 都是不同的。
最多调用 ins 和 rmv 2000 次。
最多调用 sel 10⁴ 次。
最多调用 exp 500 次。

进阶：如果表因多次删除而变得稀疏，您会选择哪种方法？为什么？考虑对内存使用和性能的影响。

解法

方法一：哈希表

创建哈希表 tables 用于存储表名和表数据行的映射。直接模拟题目中的操作即可。

每个操作的时间复杂度均为 $O(1)$，空间复杂度 $O(n)$。

Python3

class SQL:
    def __init__(self, names: List[str], columns: List[int]):
        self.tables = defaultdict(list)

    def insertRow(self, name: str, row: List[str]) -> None:
        self.tables[name].append(row)

    def deleteRow(self, name: str, rowId: int) -> None:
        pass

    def selectCell(self, name: str, rowId: int, columnId: int) -> str:
        return self.tables[name][rowId - 1][columnId - 1]


# Your SQL object will be instantiated and called as such:
# obj = SQL(names, columns)
# obj.insertRow(name,row)
# obj.deleteRow(name,rowId)
# param_3 = obj.selectCell(name,rowId,columnId)

Java

class SQL {
    private Map<String, List<List<String>>> tables;

    public SQL(List<String> names, List<Integer> columns) {
        tables = new HashMap<>(names.size());
    }

    public void insertRow(String name, List<String> row) {
        tables.computeIfAbsent(name, k -> new ArrayList<>()).add(row);
    }

    public void deleteRow(String name, int rowId) {
    }

    public String selectCell(String name, int rowId, int columnId) {
        return tables.get(name).get(rowId - 1).get(columnId - 1);
    }
}

/**
 * Your SQL object will be instantiated and called as such:
 * SQL obj = new SQL(names, columns);
 * obj.insertRow(name,row);
 * obj.deleteRow(name,rowId);
 * String param_3 = obj.selectCell(name,rowId,columnId);
 */

C++

class SQL {
public:
    unordered_map<string, vector<vector<string>>> tables;
    SQL(vector<string>& names, vector<int>& columns) {
    }

    void insertRow(string name, vector<string> row) {
        tables[name].push_back(row);
    }

    void deleteRow(string name, int rowId) {
    }

    string selectCell(string name, int rowId, int columnId) {
        return tables[name][rowId - 1][columnId - 1];
    }
};

/**
 * Your SQL object will be instantiated and called as such:
 * SQL* obj = new SQL(names, columns);
 * obj->insertRow(name,row);
 * obj->deleteRow(name,rowId);
 * string param_3 = obj->selectCell(name,rowId,columnId);
 */

Go

type SQL struct {
	tables map[string][][]string
}

func Constructor(names []string, columns []int) SQL {
	return SQL{map[string][][]string{}}
}

func (this *SQL) InsertRow(name string, row []string) {
	this.tables[name] = append(this.tables[name], row)
}

func (this *SQL) DeleteRow(name string, rowId int) {

}

func (this *SQL) SelectCell(name string, rowId int, columnId int) string {
	return this.tables[name][rowId-1][columnId-1]
}

/**
 * Your SQL object will be instantiated and called as such:
 * obj := Constructor(names, columns);
 * obj.InsertRow(name,row);
 * obj.DeleteRow(name,rowId);
 * param_3 := obj.SelectCell(name,rowId,columnId);
 */