2336-无限集中的最小数字

现有一个包含所有正整数的集合 [1, 2, 3, 4, 5, ...] 。

实现 SmallestInfiniteSet 类：

• SmallestInfiniteSet() 初始化 SmallestInfiniteSet 对象以包含 所有 正整数。
• int popSmallest() 移除 并返回该无限集中的最小整数。
• void addBack(int num) 如果正整数 num 不 存在于无限集中，则将一个 num 添加 到该无限集中。

示例：

**输入**
["SmallestInfiniteSet", "addBack", "popSmallest", "popSmallest", "popSmallest", "addBack", "popSmallest", "popSmallest", "popSmallest"]
[[], [2], [], [], [], [1], [], [], []]
**输出**
[null, null, 1, 2, 3, null, 1, 4, 5]

**解释**
SmallestInfiniteSet smallestInfiniteSet = new SmallestInfiniteSet();
smallestInfiniteSet.addBack(2);    // 2 已经在集合中，所以不做任何变更。
smallestInfiniteSet.popSmallest(); // 返回 1 ，因为 1 是最小的整数，并将其从集合中移除。
smallestInfiniteSet.popSmallest(); // 返回 2 ，并将其从集合中移除。
smallestInfiniteSet.popSmallest(); // 返回 3 ，并将其从集合中移除。
smallestInfiniteSet.addBack(1);    // 将 1 添加到该集合中。
smallestInfiniteSet.popSmallest(); // 返回 1 ，因为 1 在上一步中被添加到集合中，
                                   // 且 1 是最小的整数，并将其从集合中移除。
smallestInfiniteSet.popSmallest(); // 返回 4 ，并将其从集合中移除。
smallestInfiniteSet.popSmallest(); // 返回 5 ，并将其从集合中移除。

提示：

• 1 <= num <= 1000
• 最多调用 popSmallest 和 addBack 方法 共计 1000 次

解题思路：
使用优先队列维护小根堆
1、移除则小根堆最小值出栈。
2、添加则判断是否存在该值，不存在则插入，然后优先队列会调整小根堆。

代码：

class SmallestInfiniteSet {
    private PriorityQueue<Integer> queue;
    public SmallestInfiniteSet() {
        queue = new PriorityQueue<>();
        for (int i = 1; i <= 1000; i++) {
            queue.offer(i);
        }
    }

    public int popSmallest() {
        return queue.poll();
    }

    public void addBack(int num) {
        if (!queue.contains(num)) {
            queue.offer(num);
        }
    }
}