lintcode657. Insert Delete GetRandom O(1)

设计一个数据结构实现在平均 O(1) 的复杂度下执行以下所有的操作。

insert(val): 如果这个元素不在set中，则插入。

remove(val): 如果这个元素在set中，则从set中移除。

getRandom: 随机从set中返回一个元素。每一个元素返回的可能性必须相同。

样例
// 初始化空集set
RandomizedSet randomSet = new RandomizedSet();

// 1插入set中。返回正确因为1被成功插入
randomSet.insert(1);

// 返回错误因为2不在set中
randomSet.remove(2);

// 2插入set中，返回正确，set现在有[1,2]。
randomSet.insert(2);

// getRandom 应该随机的返回1或2。
randomSet.getRandom();

// 从set中移除1，返回正确。set现在有[2]。
randomSet.remove(1);

// 2已经在set中，返回错误。
randomSet.insert(2);

// 因为2是set中唯一的数字，所以getRandom总是返回2。
randomSet.getRandom();

class RandomizedSet {
public:
    vector<int> nums;
    map<int,int> Map;
    RandomizedSet() {
        // do intialization if necessary
        srand(unsigned(time(0)));
    }
    
    /*
     * @param val: a value to the set
     * @return: true if the set did not already contain the specified element or false
     */
    bool insert(int val) {
        // write your code here
        if(Map.count(val)) return false;
        nums.push_back(val);
        Map[val]=nums.size()-1;
        return true;
    }

    /*
     * @param val: a value from the set
     * @return: true if the set contained the specified element or false
     */
    bool remove(int val) {
        // write your code here
        if(!Map.count(val)) return false;
        int index=Map[val];
        nums[index]=nums[nums.size()-1];
        nums.pop_back();
        Map[nums[index]]=index;
        Map.erase(val);
    }

    /*
     * @return: Get a random element from the set
     */
    int getRandom() {
        // write your code here
        int random=rand()%nums.size();
        return nums[random];
    }
};

/**
 * Your RandomizedSet object will be instantiated and called as such:
 * RandomizedSet obj = new RandomizedSet();
 * bool param = obj.insert(val);
 * bool param = obj.remove(val);
 * int param = obj.getRandom();
 */