LeetCode - 380. Insert Delete GetRandom O(1) (常数时间插入、删除和获取随机元素)

版权声明：版权声明：本文为博主原创文章，未经博主允许不得转载。 https://blog.csdn.net/zxzxzx0119/article/details/86023769

LeetCode - 380. Insert Delete GetRandom O(1) (常数时间插入、删除和获取随机元素)

• HashMap + List 实现
• 两个HashMap实现

---

题目链接

题目

---

HashMap + List 实现

解析:

• 准备一个HashMap和一个List容器，HashMap存放val到index的映射，List容器中存放val集合；
• insert(): 将val插入List，并加<val, val在List对应的索引> 放入HashMap；
• remove(): 先获取要移除的值val的 index，记为removeIndex，然后取List中的最后一个元素，记为lastVal，然后执行valIndexMap.put(lastVal, removeIndex);和vals.set(removeIndex, lastVal);也就是将最后一个元素放到要删除的位置。 最后在两个容器中移除要删除的元素即可；
• getRandom(): 在List中随机取一个元素即可；

class RandomizedSet {

    private HashMap<Integer, Integer>valIndexMap; // val -> index
    private ArrayList<Integer> vals;

    public RandomizedSet() {
        valIndexMap = new HashMap<>();
        vals = new ArrayList<>();
    }

    public boolean insert(int val) {
        if(valIndexMap.containsKey(val))
            return false;
        valIndexMap.put(val, vals.size());
        vals.add(val);
        return true;
    }

    public boolean remove(int val) {
        if(!valIndexMap.containsKey(val)) // doesn't exit, return false;
            return false;

        int removeIndex = valIndexMap.get(val);
        Integer lastVal = vals.get(vals.size()-1);
        
        valIndexMap.put(lastVal, removeIndex); // put the lastVal to the removeIndex position
        vals.set(removeIndex, lastVal); // update vals

        valIndexMap.remove(val);
        vals.remove(vals.size() - 1);
        
        return true;
    }

    public int getRandom() {
        if(vals.size() == 0)
            throw new RuntimeException();
        int randomIndex = (int)(Math.random() * vals.size());
        return vals.get(randomIndex);
    }
}

两个HashMap实现

这个和上面那个也是类似的:

• 通过一个size变量来维护这个容器的容量；
• 然后要增加一个index -> val的容器，这个就是替代了那个List，可以通过index来获取val；
• 主要的思想还是通过将最后一个元素(size - 1)放到删除元素的位置(removeIndex)；

class RandomizedSet {

    private HashMap<Integer, Integer>valIndexMap; // val -> index 
    private HashMap<Integer, Integer>indexValMap; // index -> val 
    private int size;
    
    public RandomizedSet() {
        valIndexMap = new HashMap<>();
        indexValMap = new HashMap<>();
        size = 0;
    }
    
    public boolean insert(int val) {
        if(valIndexMap.containsKey(val))
            return false;
        valIndexMap.put(val, size);
        indexValMap.put(size++, val);
        return true;
    }
    
    public boolean remove(int val) {
        if(!valIndexMap.containsKey(val)) // doesn't exit, return false;
            return false;
        int removeIndex = valIndexMap.get(val);  // get the index of deleteVal 
        int lastIndex = --size;             // the last element's index
        
        Integer lastVal = indexValMap.get(lastIndex);
        
        valIndexMap.put(lastVal, removeIndex);  
        indexValMap.put(removeIndex, lastVal);
        
        // remove val and the lastIndex
        valIndexMap.remove(val);
        indexValMap.remove(lastIndex); 
        return true;
    }
    
    public int getRandom() {
        if(size == 0)
            throw new RuntimeException();
        int randomIndex = (int)(Math.random() * size);
        return indexValMap.get(randomIndex);
    }
}