380. O(1) 时间插入、删除和获取随机元素

380. O(1) 时间插入、删除和获取随机元素

380. 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：

• -2^31 <= val <= 2^31 - 1
• 最多调用 insert、remove 和 getRandom 函数 2 * 10^5 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

本题关键点在于如何保证等概率，直接上代码。

Go代码

type RandomizedSet struct {
    set map[int]bool // 在go中并没有set结构，但可以用map模拟
}


func Constructor() RandomizedSet {
    temp := RandomizedSet{
        set : make(map[int]bool),
    }
    return temp
}


func (this *RandomizedSet) Insert(val int) bool {
    if this.set[val] { // 已有该元素时不允许插入，并返回false
        return false
    }
    this.set[val] = true
    return true
}


func (this *RandomizedSet) Remove(val int) bool {
    if this.set[val] { // 已有该元素时删除该元素，并返回true
        delete(this.set,val)
        return true
    }
    return false
}


func (this *RandomizedSet) GetRandom() int {
    num := rand.Intn(len(this.set)) // 平均分布获得一个随机数，满足题目要求的等概率随机 获取一个元素
    i := 0
    for key,_ := range this.set {
        if i == num { //i等于随机数num，返回key
            return key
        } 
        i++ // i不断++，总会有一次等于num的，此时的key就算是等概率随机获取的
    }
    return -1
}


/**
 * 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();
 */