题目地址(1/“＞380. O 时间插入删除和获取随机元素)

Posted 2022-05-18 潜行前行

题目地址(1/">380. O(1) 时间插入、删除和获取随机元素)

https://leetcode.cn/problems/insert-delete-getrandom-o1/

题目描述

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。

代码

• 语言支持：Java

Java Code:

class RandomizedSet 
    List<Integer> nums;
    Map<Integer,Integer> map;
    Random r;
    public RandomizedSet() 
        nums = new ArrayList<>();
        map = new HashMap<>();
        r = new Random();
    
    
    public boolean insert(int val) 
        if(map.containsKey(val)) return false;
        nums.add(val);
        map.put(val,nums.size());
        return true;
    
    
    public boolean remove(int val) 
        if(!map.containsKey(val)) return false;
        int index = map.remove(val);
        int last = nums.get(nums.size()-1);
        if(index!=nums.size())map.put(last,index); //如果移除的不是最后的一个元素
        nums.set(index-1,last);
        nums.remove(nums.size()-1);
        return true;
    
    
    public int getRandom() 
        return nums.get(r.nextInt(nums.size()));
    


/**
 * 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();
 */

复杂度分析

令 n 为数组长度。

• 时间复杂度：$O(n)$
• 空间复杂度：$O(n)$