LeetCode 常数时间插入、删除和获取随机元素

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();

思路分析：使用unordered_map来存放数据，然后使用迭代器+随机数来获取随机元素。

class RandomizedSet {
private:
    unordered_map<int, bool> myMap;//用于存储数据
public:
    /** Initialize your data structure here. */
    RandomizedSet() {
        
    }
    
    /** Inserts a value to the set. Returns true if the set did not already contain the specified element. */
    bool insert(int val) {
        if (myMap.count(val) > 0){//如果这个元素已存在
            return false;
        }
        myMap[val] = true;//插入
        return true;
    }
    
    /** Removes a value from the set. Returns true if the set contained the specified element. */
    bool remove(int val) {
        if (myMap.count(val) == 0){//如果这个元素不存在
            return false;
        }
        myMap.erase(val);//删除
        return true;
    }
    
    /** Get a random element from the set. */
    int getRandom() {
        unordered_map<int, bool>::iterator it = myMap.begin();
        int index = rand() % myMap.size();//获取[0, myMap.size() - 1]的随机数
        //定位到该迭代器
        while (index-- > 0){
            it++;
        }
        return it->first;
    }
};


/**
 * 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();
 */