常数时间插入、删除和获取随机元素

题目：

思路：

【1】这道题感觉是在考察对数据结构的映射关系的熟悉吧，基于要实现每个函数的平均复杂度为O（1），那么map结构便是我们应该考虑的，因为map的插入和删除都可以通过哈希直接定位【虽然理论是这样，但是真实的hashMap对于槽位还是存在遍历】，但是又基于随机方法又能够直接获取，而且还不需要数据的顺序性，所以可以考虑采用两个map或者一个map加一个list来完成。

【2】而下面代码的核心思路是用map记录数组每个值对应的下标，在插入和删除时不需要遍历数组寻找对应的数字下标，从而实现插入O(1).由于删除数组中的数据不是O(1),这里将数组中待删除的数字用数组最后一个数字代替，然后size - 1,下次insert的时候将size位置的数字覆盖，从而实现O(1)删除。

代码展示：

class RandomizedSet {
    private Map<Integer,Integer> map;
    private List<Integer> list;
    private int size;

    public RandomizedSet() {
        map = new HashMap<>();
        list = new ArrayList<>();
        size = 0;
    }
    
    public boolean insert(int val) {
        if(map.containsKey(val)){
            return false;
        }else{
            //这里需要用add(index,value)的重载方法，覆盖当前的size位置,这个方法在size == index也可以使用
            //不能使用set(index,value)方法，这个方法会在size == index时直接抛异常
            list.add(size,val);
            map.put(val,size);
            size++;
        }
        return true;
    }
    
    public boolean remove(int val) {
        if(!map.containsKey(val)){
            return false;
        }else{
            int oldIndex = map.get(val);
            int lastVal = list.get(size - 1);
            list.set(oldIndex,lastVal);
            map.put(lastVal,oldIndex);
            map.remove(val);
            size--;
        }
        return true;
    }
    
    public int getRandom() {
        Random ran = new Random();
        return list.get(ran.nextInt(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();
 */