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- 【NO.12】LeetCode经典150题-380. O(1) 时间插入、删除和获取随机元素
- 解题
【NO.12】LeetCode经典150题-380. O(1) 时间插入、删除和获取随机元素
【中等】
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 * 10^5次 - 在调用
getRandom方法时，数据结构中 至少存在一个 元素。
解题
要求实现函数的平均时间复杂度都是O(1)，那么：
- 获取需要列表，用下标来操作，可以达到要求
- 插入，列表的尾部插入，平均时间复杂度是O(1)
- 删除，可以用哈希表来保存元素对应的下标，然后找到下标后，操作列表
class RandomizedSet {
// 数组，用于获取元素
List<Integer> nums;
// map.key为数，value为下标，用于确定下标位置
Map<Integer, Integer> map;
Random random;
public RandomizedSet() {
nums = new ArrayList<Integer>();
map = new HashMap<Integer, Integer>();
random = new Random();
}
// insert时，数组列表与map都要维护
public boolean insert(int val) {
if (!map.containsKey(val)) {
int length = nums.size();
nums.add(val);
map.put(val, length);
return true;
}
return false;
}
// 先找下标
// 用列表最后一个数覆盖要删除的数，并更新map
// 删除最后一个数
public boolean remove(int val) {
if (map.containsKey(val)) {
int length = nums.size();
Integer lastNum = nums.get(length - 1);
int targetIndex = map.get(val);
// 用最后一个数覆盖要删除的数
nums.set(targetIndex, lastNum);
map.put(lastNum, targetIndex);
// 删除最后一个数
nums.remove(length - 1);
map.remove(val);
return true;
}
return false;
}
public int getRandom() {
int index = random.nextInt(nums.size());
return nums.get(index);
}
}
/**
* Your RandomizedSet object will be instantiated and called as such:
* RandomizedSet obj = new RandomizedSet();
* boolean param_1 = obj.insert(val);
* boolean param_2 = obj.remove(val);
* int param_3 = obj.getRandom();
*/
