1797. 设计一个验证系统

题目描述

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。

算法一：哈希表

思路

• 用哈希表 map 保存验证码和过期时间；
• 调用 generate 时， 将验证码 - 过期时间对直接插入 map ；
• 调用 renew 时，如果验证码存在并且未过期，则更新过期时间；
• 调用 countUnexpiredTokens 时， 遍历整个 map ，统计未过期的验证码的数量。

收获

• 我的思路和题解差不多，但我在哈希表中保存的是 验证码和开始时间 ，因此无论是在 renew 或者 countUnexpiredTokens 时， 我都需要额外计算过期时间 mp[tokenID] + ttl ，这会导致超时，因此直接在哈希表中保存过期时间更便捷。
• 公共变量放在 private 中定义。

算法情况

• 时间复杂度：
  • 构造函数：O（1）；
  • generate：O（1）；
  • renew：O（1）；
  • countUnexpiredTokens ：O（n），其中 n 为 generate 的调用次数。
• 空间复杂度：O（n）。

代码

class AuthenticationManager {
private:unordered_map mp;int ttl;
public:AuthenticationManager(int timeToLive) {ttl = timeToLive;}void generate(string tokenId, int currentTime) {mp[tokenId] = currentTime + ttl;}void renew(string tokenId, int currentTime) {if(mp.count(tokenId)){// 验证码存在if(mp[tokenId] > currentTime){// 验证码未过期mp[tokenId] = currentTime + ttl;}}}int countUnexpiredTokens(int currentTime) {int cnt = 0;for(auto& [_, time] : mp){if(time > currentTime)  cnt ++;}return cnt;}
};/*** 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);*/

参考资料：

1. 优秀题解，方法二（双向链表）