常数时间插入、删除和获取随机元素
问题描述
设计一个支持在平均 时间复杂度 O(1) 下,执行以下操作的数据结构。
insert(val):当元素 val 不存在时,向集合中插入该项。
remove(val):元素 val 存在时,从集合中移除该项。
getRandom:随机返回现有集合中的一项。每个元素应该有相同的概率被返回。
示例 :
// 初始化一个空的集合。
RandomizedSet randomSet = new RandomizedSet();
// 向集合中插入 1 。返回 true 表示 1 被成功地插入。
randomSet.insert(1);
// 返回 false ,表示集合中不存在 2 。
randomSet.remove(2);
// 向集合中插入 2 。返回 true 。集合现在包含 [1,2] 。
randomSet.insert(2);
// getRandom 应随机返回 1 或 2 。
randomSet.getRandom();
// 从集合中移除 1 ,返回 true 。集合现在包含 [2] 。
randomSet.remove(1);
// 2 已在集合中,所以返回 false 。
randomSet.insert(2);
// 由于 2 是集合中唯一的数字,getRandom 总是返回 2 。
randomSet.getRandom();
来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode-cn.com/problems/insert-delete-getrandom-o1
思路
基本思路是用map来实现,map<int,int> table;
- 插入
插入val前先查看table[val]是否等于0;
如果等于0,则table[val]++,表示集合中插入了val,并return true;
否则return false; - 删除
删除val前先查看table[val]是否等于1;
如果等于1,则table[val]--,表示从集合中删除val,并return true;
否则return false; - 随机返回
将集合中元素存到一个数组中,然后 int n=tmp.size();return tmp[random()%n]即可。
题解
class RandomizedSet {
public:
/** Initialize your data structure here. */
map<int,int> table;
RandomizedSet() {
}
/** Inserts a value to the set. Returns true if the set did not already contain the specified element. */
bool insert(int val) {
if(table[val]>=1){
return false;
}
table[val]++;
return true;
}
/** Removes a value from the set. Returns true if the set contained the specified element. */
bool remove(int val) {
if(table[val]==1){
table[val]--;
return true;
}
return false;
}
/** Get a random element from the set. */
int getRandom() {
vector<int> tmp;
for(auto each:table){
if(each.second==1){
tmp.push_back(each.first);
}
}
int n=tmp.size();
return tmp[random()%n];
}
};