【535. TinyURL 的加密与解密】

来源：力扣（LeetCode）

描述：

TinyURL 是一种 URL 简化服务，比如：当你输入一个 URL https://leetcode.com/problems/design-tinyurl 时，它将返回一个简化的URL http://tinyurl.com/4e9iAk 。请你设计一个类来加密与解密 TinyURL 。

加密和解密算法如何设计和运作是没有限制的，你只需要保证一个 URL 可以被加密成一个 TinyURL ，并且这个 TinyURL 可以用解密方法恢复成原本的 URL 。

实现 Solution 类：

Solution() 初始化 TinyURL 系统对象。
String encode(String longUrl) 返回 longUrl 对应的 TinyURL 。
String decode(String shortUrl) 返回 shortUrl 原本的 URL 。题目数据保证给定的 shortUrl 是由同一个系统对象加密的。

示例：

输入：url = "https://leetcode.com/problems/design-tinyurl"
输出："https://leetcode.com/problems/design-tinyurl"

解释： 
Solution obj = new Solution();
string tiny = obj.encode(url); // 返回加密后得到的 TinyURL 。
string ans = obj.decode(tiny); // 返回解密后得到的原本的 URL 。

提示：

1 <= url.length <= 10⁴
题目数据保证 url 是一个有效的 URL

前言

题目不要求相同的 URL 必须加密成同一个 TinyURL，因此本文的方法不满足相同的 URL 加密成同一个 TinyURL。如果想要实现相同的 URL 加密成同一个 TinyURL，则额外保存一个从 URL 到 TinyURL 的映射。

方法一：自增
Encode 函数

使用自增 id 作为 longUrl 的键，每接收一个 longUrl 都将 id 加一，将键值对 (id,longUrl) 插入数据库 dataBase，然后返回带有 textit{id}id 的字符串作为 shorUrl。

Decode 函数

将 shortUrl 转换成对应的 }key，然后在数据库 dataBase 中查找 key 对应的 longUrl。

代码：

class Solution {
private:
    unordered_map dataBase;
    int id;

public:
    Solution() {
        id = 0;
    }

    string encode(string longUrl) {
        id++;
        dataBase[id] = longUrl;
        return string("http://tinyurl.com/") + to_string(id);
    }

    string decode(string shortUrl) {
        int p = shortUrl.rfind('/') + 1;
        int key = stoi(shortUrl.substr(p, int(shortUrl.size()) - p));
        return dataBase[key];
    }
};

执行用时：4 ms, 在所有 C++ 提交中击败了70.90%的用户
内存消耗：6.8 MB, 在所有 C++ 提交中击败了36.81%的用户
复杂度分析
时间复杂度：
Encode 函数： O(n)，其中 n 是字符串 longUrl 的长度。
Decode 函数： O(1)。我们当 shortUrl 当成有限长度的字符串看待。
空间复杂度：
Encode 函数： O(n)。保存字符串 longUrl 需要 O(n) 的空间。
Decode 函数： O(1)。

方法二：哈希生成

代码：

const long long k1 = 1117;
const long long k2 = 1e9 + 7;

class Solution {
private:
    unordered_map dataBase;
    unordered_map urlToKey;

public:
    Solution() {

    }

    string encode(string longUrl) {
        if (urlToKey.count(longUrl) > 0) {
            return string("http://tinyurl.com/") + to_string(urlToKey[longUrl]);
        }
        long long key = 0, base = 1;
        for (auto c : longUrl) {
            key = (key + c * base) % k2;
            base = (base * k1) % k2;
        }
        while (dataBase.count(key) > 0) {
            key = (key + 1) % k2;
        }
        dataBase[key] = longUrl;
        urlToKey[longUrl] = key;
        return string("http://tinyurl.com/") + to_string(key);
    }

    string decode(string shortUrl) {
        int p = shortUrl.rfind('/') + 1;
        int key = stoi(shortUrl.substr(p, int(shortUrl.size()) - p));
        return dataBase[key];
    }
};

执行用时：0 ms, 在所有 C++ 提交中击败了100.00%的用户
内存消耗：7 MB, 在所有 C++ 提交中击败了10.69%的用户

方法三：随机生成

代码：

class Solution {
private:
    unordered_map dataBase;

public:
    Solution() {
        srand(time(0));
    }

    string encode(string longUrl) {
        int key;
        while (true) {
            key = rand();
            if (dataBase.count(key) == 0) {
                break;
            }
        }
        dataBase[key] = longUrl;
        return string("http://tinyurl.com/") + to_string(key);
    }

    string decode(string shortUrl) {
        int p = shortUrl.rfind('/') + 1;
        int key = stoi(shortUrl.substr(p, int(shortUrl.size()) - p));
        return dataBase[key];
    }
};

执行用时：4 ms, 在所有 C++ 提交中击败了70.90%的用户
内存消耗：6.8 MB, 在所有 C++ 提交中击败了31.09%的用户

author：LeetCode-Solution

【535. TinyURL 的加密与解密】

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