题目
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:
-231 <= val <= 231 - 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。
思路
- 使用hashmap保存val在数组中的索引
- 使用数组保存val值
- 插入则直接插入在数组末尾并将索引存在hashmap中
- 删除则将hashmap中的索引删除,然后将数组末尾的数移动到要删除的点当中
代码
class RandomizedSet:
def __init__(self):
self.indices = {}
self.vals = []
def insert(self, val: int) -> bool:
if val in self.indices: return False
self.indices[val] = len(self.vals)
self.vals.append(val)
return True
def remove(self, val: int) -> bool:
if val not in self.indices: return False
self.indices[self.vals[-1]] = self.indices[val]
self.vals[self.indices[val]] = self.vals[-1]
self.vals.pop()
del self.indices[val]
return True
def getRandom(self) -> int:
return random.choice(self.vals)
# Your RandomizedSet object will be instantiated and called as such:
# obj = RandomizedSet()
# param_1 = obj.insert(val)
# param_2 = obj.remove(val)
# param_3 = obj.getRandom()
复杂度
- 时间复杂度:全为 O ( 1 ) O(1) O(1)
- 空间复杂度: ( n ) (n) (n)