LeetCode-380 O(1)时间插入、删除和获取随机元素
作者:互联网
来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode-cn.com/problems/insert-delete-getrandom-o1
题目描述
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 * 105 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
对于O(1)时间插入和删除,优先考虑哈希表,但是哈希表无法实现随机获取元素,对应连续数组来说,O(1)时间随机获取元素和插入没有问题,但是删除很难达到O(1)的时间,所以将两个数据结构组合一下,在哈希表中存入val在数组中的下标。
对于插入操作,如果哈希表存在val则返回false,否则val插入数组,同时记录数组下标在哈希表中。
对于删除操作,如果哈希表不存在val则返回false,否则将val和数组最后一个元素交换,同时哈希表中两者的下标也进行交换,然后删除哈希表中的val项和数组中的最后一项。
对于随机读取操作,由于数组连续的,所以随机产生一个[0,size)的下标,读取数组中对应位置就可以了。
代码展示
class RandomizedSet { public: int iSize; vector<int> viVal; unordered_map<int, int> hiiValAndIndex; RandomizedSet() { srand((unsigned)time(NULL)); iSize = 0; viVal.resize(0); hiiValAndIndex.clear(); } bool insert(int val) { if(hiiValAndIndex.find(val) != hiiValAndIndex.end()) return false; viVal.push_back(val); hiiValAndIndex[val] = iSize; iSize++; return true; } bool remove(int val) { if(hiiValAndIndex.find(val) == hiiValAndIndex.end()) return false; int iTemp = viVal[iSize - 1]; hiiValAndIndex[iTemp] = hiiValAndIndex[val]; viVal[hiiValAndIndex[iTemp]] = iTemp; viVal.pop_back(); hiiValAndIndex.erase(val); iSize--; return true; } int getRandom() { int x = rand() % iSize; return viVal[x]; } }; /** * Your RandomizedSet object will be instantiated and called as such: * RandomizedSet* obj = new RandomizedSet(); * bool param_1 = obj->insert(val); * bool param_2 = obj->remove(val); * int param_3 = obj->getRandom(); */
运行结果
标签:RandomizedSet,val,insert,getRandom,hiiValAndIndex,380,插入,true,LeetCode 来源: https://www.cnblogs.com/zhangshihang/p/16138711.html