leetcode之Insert Delete GetRandom O(1) 问题

问题描述：

Design a data structure that supports all following operations in average O(1) time.

insert(val): Inserts an item val to the set if not already present.

remove(val):Removes an item val from the set if present.

getRandom: Returns a random element from current set of elements. Each element must have the same probability of being returned.

示例：

Example:

// Init an empty set.
RandomizedSet randomSet = new RandomizedSet();

// Inserts 1 to the set. Returns true as 1 was inserted successfully.
randomSet.insert(1);

// Returns false as 2 does not exist in the set.
randomSet.remove(2);

// Inserts 2 to the set, returns true. Set now contains [1,2].
randomSet.insert(2);

// getRandom should return either 1 or 2 randomly.
randomSet.getRandom();

// Removes 1 from the set, returns true. Set now contains [2].
randomSet.remove(1);

// 2 was already in the set, so return false.
randomSet.insert(2);

// Since 2 is the only number in the set, getRandom always return 2.
randomSet.getRandom();

题目来源：Insert Delete GetRandom O(1) (详细地址：https://leetcode.com/problems/insert-delete-getrandom-o1/#/description)

思路：三个函数所要完成的操作分别为:插入一个数，删除一个数，取出任意一个数。要求这三个操作都在O(1)的时间内完成，其实很容易就想到了可以采用ArrayList和HashMap来完成这三个操作。为什么呢？我们利用map来保存数组的每个数字的索引，然后list就用来存储具体的每个数。不过在这的删除函数(即remove函数)比较有意思，采用了覆盖的方法，不是直接在list中删除，因为直接在list中删除指定数字的话，后面的数还要往前移动，所以我们就把要删除的数直接移动到最后的索引上去，这样删除就可以避免为O(n)了。

代码：

生成ArrayList和HashMap：

插入函数：

删除函数：

获取任意一个元素：