原文链接: https://leetcode-cn.com/problems/FortPu

中文题目

设计一个支持在平均 时间复杂度 O(1) 下，执行以下操作的数据结构：

• insert(val)：当元素 val 不存在时返回 true ，并向集合中插入该项，否则返回 false 。
• remove(val)：当元素 val 存在时返回 true ，并从集合中移除该项，否则返回 false 。
• getRandom：随机返回现有集合中的一项。每个元素应该有 相同的概率 被返回。

 

示例 :

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输入: inputs = ["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 randomSet = new RandomizedSet();  // 初始化一个空的集合
randomSet.insert(1); // 向集合中插入 1 ， 返回 true 表示 1 被成功地插入

randomSet.remove(2); // 返回 false，表示集合中不存在 2 

randomSet.insert(2); // 向集合中插入 2 返回 true ，集合现在包含 [1,2] 

randomSet.getRandom(); // getRandom 应随机返回 1 或 2 
  
randomSet.remove(1); // 从集合中移除 1 返回 true 。集合现在包含 [2] 

randomSet.insert(2); // 2 已在集合中，所以返回 false 

randomSet.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
• 最多进行 2 * 105 次 insert ， remove 和 getRandom 方法调用
• 当调用 getRandom 方法时，集合中至少有一个元素

 

注意：本题与主站 380 题相同：https://leetcode-cn.com/problems/insert-delete-getrandom-o1/

通过代码

高赞题解

思路和心得：

1.思想类似于对堆进行操作

（1）插入一个数时，先放到最后
（2）删除一个数时，让最后一个数字去替换

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[]
class RandomizedSet:

    def __init__(self):
        """
        Initialize your data structure here.
        """
        self.num_idx = dict()
        self.nums = []


    def insert(self, val: int) -> bool:
        """
        Inserts a value to the set. Returns true if the set did not already contain the specified element.
        """
        if val in self.num_idx:
            return False
        self.num_idx[val] = len(self.nums)
        self.nums.append(val)
        return True


    def remove(self, val: int) -> bool:
        """
        Removes a value from the set. Returns true if the set contained the specified element.
        """     
        if val not in self.num_idx:
            return False
        idx = self.num_idx[val]
        last_num = self.nums[-1]
        self.nums[idx] = last_num
        self.num_idx[last_num] = idx
        self.nums.pop()
        del self.num_idx[val]
        return True

    def getRandom(self) -> int:
        """
        Get a random element from the set.
        """
        idx = random.randint(0, len(self.nums) - 1)
        return self.nums[idx]


# Your RandomizedSet object will be instantiated and called as such:
# obj = RandomizedSet()
# param_1 = obj.insert(val)
# param_2 = obj.remove(val)
# param_3 = obj.getRandom()

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[]
class RandomizedSet 
{
public:
    unordered_map<int, int> num_idx;
    vector<int> nums;

    /** Initialize your data structure here. */
    RandomizedSet() 
    {
    }
    
    /** Inserts a value to the set. Returns true if the set did not already contain the specified element. */
    bool insert(int val) 
    {
        if (num_idx.find(val) != num_idx.end())
            return false;
        num_idx[val] = (int)nums.size();
        nums.push_back(val);
        return true;
    }
    
    /** Removes a value from the set. Returns true if the set contained the specified element. */
    bool remove(int val) 
    {
        if (num_idx.find(val) == num_idx.end())
            return false;
        int idx = num_idx[val];
        int last_num = nums.back();
        nums[idx] = last_num;
        num_idx[last_num] = idx;
        num_idx.erase(val);
        nums.pop_back();
        return true;
    }
    
    /** Get a random element from the set. */
    int getRandom() 
    {
        int idx = rand() % (int)nums.size();
        return nums[idx];
    }
};

/**
 * Your RandomizedSet object will be instantiated and called as such:
 * RandomizedSet* obj = new RandomizedSet();
 * bool param_1 = obj->insert(val);
 * bool param_2 = obj->remove(val);
 * int param_3 = obj->getRandom();
 */

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[]
class RandomizedSet 
{
    private Map<Integer, Integer> num_idx = new HashMap<>();
    private List<Integer> nums = new ArrayList<>();
    Random rand = new Random();

    /** Initialize your data structure here. */
    public RandomizedSet() 
    {

    }
    
    /** Inserts a value to the set. Returns true if the set did not already contain the specified element. */
    public boolean insert(int val) 
    {
        if (num_idx.containsKey(val) == true)
            return false;
        int idx = nums.size();
        num_idx.put(val, idx);
        nums.add(val);
        return true;
    }
    
    /** Removes a value from the set. Returns true if the set contained the specified element. */
    public boolean remove(int val) 
    {
        if (num_idx.containsKey(val) == false)
            return false;
        int idx = num_idx.get(val);
        int last_num = nums.get(nums.size() - 1);
        num_idx.put(last_num, idx);
        nums.set(idx, last_num);
        num_idx.remove(val);
        nums.remove(nums.size() - 1);
        return true;
    }
    
    /** Get a random element from the set. */
    public int getRandom() 
    {
        int idx = rand.nextInt(nums.size());
        return nums.get(idx);
    }
}

/**
 * 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();
 */

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