题目:O(1) 时间插入、删除和获取随机元素
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。
解题思路
要实现一个 RandomizedSet 类,并满足每个操作的平均时间复杂度为 O(1),我们可以使用一个哈希表(Map)和一个数组来完成。
代码
type RandomizedSet struct {
nums []int // 用于存储集合中的元素
indices map[int]int // 用于存储元素在数组中的索引
}
func Constructor() RandomizedSet {
return RandomizedSet{
nums: []int{
},
indices: make(map[int]int),
}
}
func (this *RandomizedSet) Insert(val int) bool {
if _, ok := this.indices[val]; ok {
return false
}
this.nums = append(this.nums,val)
this.indices[val] = len(this.nums)-1
return true
}
func (this *RandomizedSet) Remove(val int) bool {
id,ok := this.indices[val]
if !ok {
return false
}
lastid := len(this.nums)-1
// 将要删除的元素与数组中的最后一个元素交换位置
this.nums[id] = this.nums[lastid]
this.indices[this.nums[id]] = id
// 删除数组中的最后一个元素和哈希表中的目标元素
this.nums = this.nums[:lastid]
delete(this.indices, val)
return true
}
func (this *RandomizedSet) GetRandom() int {
return this.nums[rand.Intn(len(this.nums))]
}
/**
* Your RandomizedSet object will be instantiated and called as such:
* obj := Constructor();
* param_1 := obj.Insert(val);
* param_2 := obj.Remove(val);
* param_3 := obj.GetRandom();
*/