其他题目---一种消息接受并打印的结构设计

【题目】

　　消息流吐出2，一种结构接收而不打印2，因为1还没出现。
　　消息流吐出1，一种结构接收1，并且打印：1，2。
　　消息流吐出4，一种结构接收而不打印4，因为3还没有出现。
　　消息流吐出5，一种结构接收而不打印5，因为3还没有出现。
　　消息流吐出7，一种结构接收而不打印7，因为3还没有出现。
　　消息流吐出3，一种结构接收3，并且打印：3，4，5。
　　消息流吐出9，一种结构接收而不打印9，因为6还没出现。
　　消息流吐出8，一种结构接收而不打印8，因为6还没出现。
　　消息流吐出6，一种结构接收6，并且打印：6，7，8，9。
　　已知一个消息流会不断地吐出整数1～N，但不一定按照顺序吐出。如果上次打印的数为i，那么当i+1出现是，请打印i+1及其之后接收过的并且连续的所有数，直到1～N全部接收并且打印完，请设计这种接收并打印的结构。

【要求】

　　消息流最终会吐出全部的1～N，当然最终也会打印完所有的1～N，要求接收和打印1～N的整个过程，时间复杂度为O(N)。

【基本思路】

　　对于接收的每一个数，如果能和之前接收的数连续起来，就归入之前的数据区间中，如果不能就单独成为一个区间。每一个区间使用单链表结构实现。

　　例如，接收2的时候，根据2生成一个单链表节点，因为没有其他元素，所以它单独成一个区间[2]；接收1的时候，根据1生成一个节点，然后发现之前的区间[2]可以和1连续起来，所以将该节点归入区间[2]，此时该区间更新为[1,2]；接收4的时候，根据4生成一个节点，没有区间可以和它连续起来，所以它单独成一个区间[4]；然后接收5，和4连续起来，[4]区间更新为[4,5]；然后接收3，3可以和[1,2]连续起来，也可以和[4,5]连续起来，所有整体可以归入一个区间[1~5]。

　　为了加速合并的过程，使用两个哈希表headMap和tailMap，分别用来存放区间的开头节点和结尾节点。假设一个数n被接收，首先将n的节点添加到headMap和tailMap中。然后在headMap中寻找是否有n+1元素，如果有，说明以n+1开头的区间可以向左再添加一个数n，所以将区间扩充1位，将headMap中的n+1元素和tailMap中的n元素删除。然后在tailMap中寻找是否有n-1元素，如果有，说明以n-1结尾的区间可以向右再添加一个数n，所以将区间扩充1位，将tailMap中的n-1元素和headMap中的n元素删除。

　　什么时候打印呢？设置一个变量lastPrint，表示上一次打印的最后一个元素是什么，然后每次在headMap中寻找是否有lastPrint+1元素，如果有的话，将整个以lastPrint+1开头的区间的数都打印，然后更新lastPrint。

【代码实现】

#python3.5class Node2:    def __init__(self, value):        self.value = value        self.next = Noneclass MessageBox:    def __init__(self):        self.headMap = {}        self.tailMap = {}        self.lastPrint = 0    def receive(self, value):        node = Node(value)        self.headMap[value] = node        self.tailMap[value] = node        if value + 1 in self.headMap:            node.next = self.headMap[value+1]            del self.headMap[value+1]            del self.tailMap[value]        if value - 1 in self.tailMap:            self.tailMap[value-1].next = node            del self.tailMap[value-1]            del self.headMap[value]        if self.lastPrint + 1 in self.headMap:            self.printValue()    def printValue(self):        head = self.headMap[self.lastPrint+1]        del self.headMap[self.lastPrint+1]        while head != None:            print(head.value, end=' ')            head = head.next            self.lastPrint += 1        del self.tailMap[self.lastPrint]