一、题目大意

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。

来源：力扣（LeetCode）链接：https://leetcode.cn/problems/insert-delete-getrandom-o1著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权，非商业转载请注明出处。

二、解题思路

这道题有个限制在常数时间范围内实现插入删除和获得随机数操作，没有该限制的话直接用一个 HashSet 就可以搞定。我们利用一个可变 list 和一个 HashMap，其中 list 用来保存数字，HashMap 用来建立每个数字和其在 list 中的位置之间的映射。重点在于删除元素的逻辑，如果要删除的元素不存在返回 false，如果存在，先求出该元素在 list 中的索引，将 list 中最后一个元素更新到此位置，同时更新该元素中在 hashmap 的索引，然后 list 中删除最后一个元素，hashmap 也删除要删除的元素 。

三、解题方法

3.1 Java 实现

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;        }        // 为什么不写成indices.put(val, nums.size());        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 last = nums.get(nums.size() - 1);        nums.set(index, last);        indices.put(last, index);        nums.remove(nums.size() - 1);        indices.remove(val);        return true;    }
    public int getRandom() {        return nums.get(random.nextInt(nums.size()));    }}

四、总结小记

• 2022/10/18 今天有点不顺哦，倒霉的事一个接着一个，想想好事，想想明天，心里就舒坦了