leetcode 380. Insert Delete GetRandom O(1) O(1) 时间插入、删除和获取随机元素 (中等)
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
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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