O(1)时间插入、删除和获取随机元素题解

题目详情

实现RandomizedSet 类：

RandomizedSet() 初始化 RandomizedSet 对象

bool insert(int val) 当元素 val 不存在时，向集合中插入该项，并返回 true ；否则，返回 false 。

bool remove(int val) 当元素 val 存在时，从集合中移除该项，并返回 true ；否则，返回 false 。

int getRandom() 随机返回现有集合中的一项（测试用例保证调用此方法时集合中至少存在一个元素）。每个元素应该有 相同的概率 被返回。

你必须实现类的所有函数，并满足每个函数的平均时间复杂度为 O(1) 。

示例：

输入
[“RandomizedSet”, “insert”, “remove”, “insert”, “getRandom”, “remove”, “insert”, “getRandom”]
[[], [1], [2], [2], [], [1], [2], []]
输出
[null, true, false, true, 2, true, false, 2]

解释
RandomizedSet randomizedSet = new RandomizedSet();
randomizedSet.insert(1); // 向集合中插入 1 。返回 true 表示 1 被成功地插入。
randomizedSet.remove(2); // 返回 false ，表示集合中不存在 2 。
randomizedSet.insert(2); // 向集合中插入 2 。返回 true 。集合现在包含 [1,2] 。
randomizedSet.getRandom(); // getRandom 应随机返回 1 或 2 。
randomizedSet.remove(1); // 从集合中移除 1 ，返回 true 。集合现在包含 [2] 。
randomizedSet.insert(2); // 2 已在集合中，所以返回 false 。
randomizedSet.getRandom(); // 由于 2 是集合中唯一的数字，getRandom 总是返回 2 。

提示：

-231 <= val <= 231 - 1

最多调用 insert、remove 和 getRandom 函数 2 * ``105 次

在调用 getRandom 方法时，数据结构中 至少存在一个 元素。

解题思路与题解

本题没有什么好讲解的，理解题意就可，输入的数组是执行的顺序

题解

class RandomizedSet {

    List<Integer> nums;
    Map<Integer,Integer> indices;
    Random random;

    public RandomizedSet() {
        nums=new ArrayList<>();
        indices=new HashMap<>();
        random=new Random();
    }
    
    public boolean insert(int val) {
        if(indices.containsKey(val)){
            return false;
        }
        int index=nums.size();
        nums.add(val);
        indices.put(val,index);
        return true;
    }
    
    public boolean remove(int val) {
        if(!indices.containsKey(val)){
            return false;
        }
        int index=indices.get(val);
        int lastval=nums.get(nums.size()-1);
        nums.set(index,lastval);
        indices.replace(lastval,index);
        nums.remove(nums.size()-1);
        indices.remove(val);
        return true;
    }
    
    public int getRandom() {
        int randomIndex=random.nextInt(nums.size());
        return nums.get(randomIndex);
    }

    public static void main(String[] args) {
        RandomizedSet obj = new RandomizedSet();
        // ["RandomizedSet", "insert", "remove", "insert", "getRandom", "remove", "insert", "getRandom"]
//        boolean param_1 = obj.insert(val);
//        boolean param_2 = obj.remove(val);
//        int param_3 = obj.getRandom();
    }
}

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