每日一题——O(1) 时间插入、删除和获取随机元素

题目描述：

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 。

// 测试
func main() {
  randomizedSet := Constructor()
  fmt.Println(randomizedSet.Remove(0))
  fmt.Println(randomizedSet.Remove(0))
  fmt.Println(randomizedSet.Insert(0))
  fmt.Println(randomizedSet.GetRandom())
  fmt.Println(randomizedSet.Remove(0))
  fmt.Println(randomizedSet.Insert(0))
}
type RandomizedSet struct {
  set []int
  // 元素:set中所在位置
  setMap map[int]int
}
func Constructor() RandomizedSet {
  return RandomizedSet{set: make([]int, 0), setMap: make(map[int]int)}
}
func (p *RandomizedSet) Insert(val int) bool {
  // map[k] 返回 val 和 ok
  if _, ok := p.setMap[val]; ok {
    return false
  }
  p.set = append(p.set, val)
  p.setMap[val] = len(p.set) - 1
  return true
}
func (p *RandomizedSet) Remove(val int) bool {
  if i, ok := p.setMap[val]; ok {
    // 将最后一个元素，放到i位置
    p.set[i] = p.set[len(p.set)-1]
    // 最后一个元素:现在的位置
    p.setMap[p.set[len(p.set)-1]] = i
    delete(p.setMap, val)
    // 丢弃最后一个元素
    p.set = p.set[0 : len(p.set)-1]
    return true
  }
  return false
}
func (p *RandomizedSet) GetRandom() int {
  // rand.Intn(n int) 
  // 返回一个取值范围在[0,n)的伪随机int值，如果n<=0会panic。
  return p.set[rand.Intn(len(p.set))]
}