LeetCode 380. 常数时间插入、删除和获取随机元素（Java）

380. 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();

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/insert-delete-getrandom-o1
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class RandomizedSet {
  Map<Integer, Integer> dict;
  List<Integer> list;
  Random rand = new Random();
  /** Initialize your data structure here. */
  public RandomizedSet() {
    dict = new HashMap();
    list = new ArrayList();
  }
  /** Inserts a value to the set. Returns true if the set did not already contain the specified element. */
  public boolean insert(int val) {
    if (dict.containsKey(val)) return false;
    dict.put(val, list.size());
    list.add(list.size(), val);
    return true;
  }
  /** Removes a value from the set. Returns true if the set contained the specified element. */
  public boolean remove(int val) {
    if (! dict.containsKey(val)) return false;
    // move the last element to the place idx of the element to delete
    int lastElement = list.get(list.size() - 1);
    int idx = dict.get(val);
    list.set(idx, lastElement);
    dict.put(lastElement, idx);
    // delete the last element
    list.remove(list.size() - 1);
    dict.remove(val);
    return true;
  }
  /** Get a random element from the set. */
  public int getRandom() {
    return list.get(rand.nextInt(list.size()));
  }
}
/**
 * Your RandomizedSet object will be instantiated and called as such:
 * RandomizedSet obj = new RandomizedSet();
 * boolean param_1 = obj.insert(val);
 * boolean param_2 = obj.remove(val);
 * int param_3 = obj.getRandom();
 */