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ジェネリクス辞書の更新P0384

両側から引けるペア台帳

学校でペアを書いておく台帳を二冊使う。
ロッカー台帳(locker)はロッカー番号(整数)と生徒の名前をペアにし、あだ名台帳(nick)はあだ名と生徒の名前をペアにする。
ペアのうち番号やあだ名を左、名前を右と呼ぶ。
一つの台帳の中で、一つの左は多くても一つのペアにしか入っておらず、一つの右も多くても一つのペアにしか入っていない。
二つの台帳は互いに影響せず、最初はどちらも空である。
命令は「台帳 動作 [値]」の形で、台帳は locker または nick である。
- put a b:左が a のペアがあれば消し、右が b のペアがあれば消してから、a と b を新しくペアにする。
- get a:左が a のペアの右を出力する。
そのようなペアがなければ - を出力する。
- find b:右が b のペアの左を出力する。
そのようなペアがなければ - を出力する。
- del a:左が a のペアがあれば消す。
- drop b:右が b のペアがあれば消す。
- size:その台帳にあるペアの数を出力する。
一行目に命令の数 q、続く q 行に命令が一つずつ与えられる。
get、find、size ごとに一行ずつ出力せよ。
左の型 K と右の型 V をパラメータとして受け取るジェネリッククラス(C++ はクラステンプレート)BiMap<K, V> を一つだけ作り、二つの台帳をどちらもそのクラスで作って解いてみよう。
同じペアを逆向きに見る台帳を返すメソッド inverse() も作ってみよう。
その型は BiMap<V, K> である。

入力
1 ≤ q ≤ 20000。
ロッカー番号は 0 以上 1000000000 以下の整数で、先頭に余分な 0 は付かない。
あだ名と名前は英小文字 1〜10 文字である。
一行の中の単語は空白一つで区切られる。
get、find、size のうち一つ以上が与えられる
出力
get、find、size ごとに一行ずつ、命令が出た順に
例 1 · stdin
18
locker put 7 ann
locker put 0 bo
nick put ace ann
locker get 7
locker put 7 bo
locker find ann
locker find bo
locker get 0
locker size
locker put 0 cy
locker find cy
locker get 3
locker find dan
locker size
nick find ann
nick drop ann
nick get ace
nick size
stdout
ann
-
7
-
1
0
-
-
2
ace
-
0
main.py
入力(stdin)

実行すると、これらの行が順に input()・標準入力に渡されます(実行中に入力を求めません)。

$ 準備完了

コードを入力して解くにはパソコンで開いてください。モバイルでは問題と解答を見られます。

ほかの言語では?言語別の解答を見る · 4 言語の解答

この問題はジェネリクスがある TypeScript・Java・C#・C++ だけを受け付けます(C++ はクラステンプレート)。
Python・JavaScript は型を書かないので一つのクラスが最初から何でも入れられ(Python の Generic[K, V] は書いておくだけで実行時には検査しません)、C と Craykon には型パラメータがありません。
BiMap<K, V> は二つの辞書(K→V、V→K)を一緒に直します。
inverse() はその二つの辞書を入れ替えて持つ BiMap<V, K> を返すので、find b は inverse().get(b)、drop b は inverse().remove(b) になります。
型パラメータが二つあり、その位置が入れ替わることが要点です。
型引数の書き方は TS BiMap.create<number, string>()、Java new BiMap<Integer, String>()、C# new BiMap<int, string>()、C++ BiMap<int, string> です。
Java は BiMap<int, String> と書くとコンパイルエラー(unexpected type)なので、Integer で持ちます。
左の型だけが違う二つの台帳はジェネリック関数 run<K> 一つで処理し、文字列を K に変える関数も一緒に渡します。
「ない」を返す方法は言語ごとに違います。
TS は V | undefined、Java は null、C# は bool TryGet(K k, out V v)、C++ は optional<V> を使いました。
罠その一:put が古いペアを消さないと、古いペアが残ります。
例の locker put 7 bo の後で locker find ann が 7、locker get 0 が bo、locker size が 2 になります。
罠その二:TS で「ない」を x ? String(x) : "-" で見分けると数 0 も偽なので、例の locker find cy が 0 ではなく - になります。
x === undefined で尋ねます。
罠その三:C# でなければ default(V) を返して null かどうかで見分けると、V が int のとき default は 0 です。
例の locker find ann と locker find dan が 0 になり、本当の 0 番ロッカーと区別できません。
罠その四:Java は get が返した null を String.valueOf で文字列に入れると、- の代わりに null と出ます。
罠その五:C++ の map の operator[] で探すと、ないキーが既定値と一緒に辞書に作られます。
既定値なら「ない」と見る解答は、例で locker size が 2 と 3 に増え、locker find cy も - になります。
find で探します。

TypeScriptmain.ts · 68 行
import { readFileSync } from "node:fs"; // 왼쪽 K와 오른쪽 V를 하나씩 짝짓는 두 방향 사전class BiMap<K, V> {  private constructor(    private readonly fwd: Map<K, V>,    private readonly rev: Map<V, K>,  ) {}   static create<K, V>(): BiMap<K, V> {    return new BiMap<K, V>(new Map<K, V>(), new Map<V, K>());  }   // 같은 짝들을 거꾸로 보는 사전: 타입 인자의 자리가 바뀐다  inverse(): BiMap<V, K> {    return new BiMap<V, K>(this.rev, this.fwd);  }   get(k: K): V | undefined {    return this.fwd.get(k);  }   remove(k: K): void {    const v = this.fwd.get(k);    if (v === undefined) return;    this.fwd.delete(k);    this.rev.delete(v);  }   put(k: K, v: V): void {    this.remove(k);    this.inverse().remove(v);    this.fwd.set(k, v);    this.rev.set(v, k);  }   get size(): number {    return this.fwd.size;  }} function show<T>(x: T | undefined): string {  return x === undefined ? "-" : String(x);} const out: string[] = []; // 왼쪽 타입 K만 다른 두 장부를 같은 코드로 처리한다function run<K>(m: BiMap<K, string>, parse: (s: string) => K, p: string[]): void {  const cmd = p[1];  if (cmd === "put") m.put(parse(p[2]), p[3]);  else if (cmd === "get") out.push(show(m.get(parse(p[2]))));  else if (cmd === "find") out.push(show(m.inverse().get(p[2])));  else if (cmd === "del") m.remove(parse(p[2]));  else if (cmd === "drop") m.inverse().remove(p[2]);  else out.push(String(m.size));} const lines: string[] = readFileSync(0, "utf8").split("\n");const q = Number(lines[0]);const locker = BiMap.create<number, string>();const nick = BiMap.create<string, string>();for (let i = 1; i <= q; i++) {  const p = lines[i].trim().split(/\s+/);  if (p[0] === "locker") run(locker, Number, p);  else run(nick, (s) => s, p);}console.log(out.join("\n"));
JavaMain.java · 67 行
import java.io.*;import java.util.*;import java.util.function.Function; // 왼쪽 K와 오른쪽 V를 하나씩 짝짓는 두 방향 사전class BiMap<K, V> {    private final Map<K, V> fwd;    private final Map<V, K> rev;     BiMap() { this(new HashMap<>(), new HashMap<>()); }     private BiMap(Map<K, V> fwd, Map<V, K> rev) {        this.fwd = fwd;        this.rev = rev;    }     // 같은 짝들을 거꾸로 보는 사전: 타입 인자의 자리가 바뀐다    BiMap<V, K> inverse() { return new BiMap<>(rev, fwd); }     // 없으면 null    V get(K k) { return fwd.get(k); }     void remove(K k) {        V v = fwd.remove(k);        if (v != null) rev.remove(v);    }     void put(K k, V v) {        remove(k);        inverse().remove(v);        fwd.put(k, v);        rev.put(v, k);    }     int size() { return fwd.size(); }} public class Main {    static StringBuilder sb = new StringBuilder();     static <T> String show(T x) { return x == null ? "-" : x.toString(); }     // 왼쪽 타입 K만 다른 두 장부를 같은 코드로 처리한다    static <K> void run(BiMap<K, String> m, Function<String, K> parse, String[] p) {        switch (p[1]) {            case "put": m.put(parse.apply(p[2]), p[3]); break;            case "get": sb.append(show(m.get(parse.apply(p[2])))).append('\n'); break;            case "find": sb.append(show(m.inverse().get(p[2]))).append('\n'); break;            case "del": m.remove(parse.apply(p[2])); break;            case "drop": m.inverse().remove(p[2]); break;            default: sb.append(m.size()).append('\n');        }    }     public static void main(String[] args) throws IOException {        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));        int q = Integer.parseInt(br.readLine().trim());        BiMap<Integer, String> locker = new BiMap<>(); // int는 타입 인자가 될 수 없어 Integer로 담는다        BiMap<String, String> nick = new BiMap<>();        for (int i = 0; i < q; i++) {            String[] p = br.readLine().trim().split(" ");            if (p[0].equals("locker")) run(locker, Integer::valueOf, p);            else run(nick, s -> s, p);        }        System.out.print(sb);    }}
C#Main.cs · 79 行
using System;using System.Collections.Generic;using System.Text; // 왼쪽 K와 오른쪽 V를 하나씩 짝짓는 두 방향 사전class BiMap<K, V>{    private readonly Dictionary<K, V> fwd;    private readonly Dictionary<V, K> rev;     public BiMap() : this(new Dictionary<K, V>(), new Dictionary<V, K>()) { }     private BiMap(Dictionary<K, V> fwd, Dictionary<V, K> rev)    {        this.fwd = fwd;        this.rev = rev;    }     // 같은 짝들을 거꾸로 보는 사전: 타입 인자의 자리가 바뀐다    public BiMap<V, K> Inverse() => new BiMap<V, K>(rev, fwd);     // 있는지 없는지를 bool로 돌려주고, 값은 out으로 내보낸다    public bool TryGet(K k, out V v) => fwd.TryGetValue(k, out v);     public void Remove(K k)    {        if (fwd.Remove(k, out V v)) rev.Remove(v);    }     public void Put(K k, V v)    {        Remove(k);        Inverse().Remove(v);        fwd[k] = v;        rev[v] = k;    }     public int Count => fwd.Count;} class Program{    static readonly StringBuilder sb = new StringBuilder();     // 왼쪽 타입 K만 다른 두 장부를 같은 코드로 처리한다    static void Run<K>(BiMap<K, string> m, Func<string, K> parse, string[] p)    {        switch (p[1])        {            case "put": m.Put(parse(p[2]), p[3]); break;            case "get":                if (m.TryGet(parse(p[2]), out string name)) sb.Append(name); else sb.Append('-');                sb.Append('\n');                break;            case "find":                if (m.Inverse().TryGet(p[2], out K left)) sb.Append(left); else sb.Append('-');                sb.Append('\n');                break;            case "del": m.Remove(parse(p[2])); break;            case "drop": m.Inverse().Remove(p[2]); break;            default: sb.Append(m.Count).Append('\n'); break;        }    }     static void Main()    {        var lines = Console.In.ReadToEnd().Split('\n');        int q = int.Parse(lines[0].Trim());        var locker = new BiMap<int, string>(); // int를 포장 없이 그대로 담는다        var nick = new BiMap<string, string>();        for (int i = 1; i <= q; i++)        {            var p = lines[i].Trim().Split(' ');            if (p[0] == "locker") Run(locker, int.Parse, p);            else Run(nick, s => s, p);        }        Console.Write(sb);    }}
C++main.cpp · 89 行
#include <iostream>#include <map>#include <memory>#include <optional>#include <string>using namespace std; // 왼쪽 K와 오른쪽 V를 하나씩 짝짓는 두 방향 사전template <class K, class V>class BiMap {    shared_ptr<map<K, V>> fwd_;    shared_ptr<map<V, K>> rev_; public:    BiMap() : fwd_(make_shared<map<K, V>>()), rev_(make_shared<map<V, K>>()) {}    BiMap(shared_ptr<map<K, V>> fwd, shared_ptr<map<V, K>> rev) : fwd_(std::move(fwd)), rev_(std::move(rev)) {}     // 같은 짝들을 거꾸로 보는 사전: 타입 인자의 자리가 바뀐다    BiMap<V, K> inverse() const { return BiMap<V, K>(rev_, fwd_); }     // find는 없는 키를 만들지 않는다    optional<V> get(const K& k) const {        auto it = fwd_->find(k);        if (it == fwd_->end()) return nullopt;        return it->second;    }     void remove(const K& k) {        auto it = fwd_->find(k);        if (it == fwd_->end()) return;        rev_->erase(it->second);        fwd_->erase(it);    }     void put(const K& k, const V& v) {        remove(k);        inverse().remove(v);        (*fwd_)[k] = v;        (*rev_)[v] = k;    }     size_t size() const { return fwd_->size(); }}; template <class T>void show(const optional<T>& x) {    if (x) cout << *x << '\n';    else cout << "-\n";} // 왼쪽 타입 K만 다른 두 장부를 같은 코드로 처리한다template <class K, class Parse>void run(BiMap<K, string>& m, Parse parse, const string& cmd) {    string a, b;    if (cmd == "put") {        cin >> a >> b;        m.put(parse(a), b);    } else if (cmd == "get") {        cin >> a;        show(m.get(parse(a)));    } else if (cmd == "find") {        cin >> b;        show(m.inverse().get(b));    } else if (cmd == "del") {        cin >> a;        m.remove(parse(a));    } else if (cmd == "drop") {        cin >> b;        m.inverse().remove(b);    } else {        cout << m.size() << '\n';    }} int main() {    ios::sync_with_stdio(false);    cin.tie(nullptr);    int q;    cin >> q;    BiMap<int, string> locker;    BiMap<string, string> nick;    for (int i = 0; i < q; i++) {        string ledger, cmd;        cin >> ledger >> cmd;        if (ledger == "locker") run(locker, [](const string& s) { return stoi(s); }, cmd);        else run(nick, [](const string& s) { return s; }, cmd);    }    return 0;}