入门力扣自学笔记1 C++（题目编号380）

380. O(1) 时间插入、删除和获取随机元素

实现RandomizedSet 类：

1. RandomizedSet() 初始化 RandomizedSet 对象
2. 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 。
3. 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 。
4. 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。
5. 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) 。

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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 。
 

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提示：

1. -231 <= val <= 231 - 1
2. 最多调用 insert、remove 和 getRandom 函数 2 * 105 次
3. 在调用 getRandom 方法时，数据结构中 至少存在一个 元素

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/insert-delete-getrandom-o1
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思路：

        建立一个哈希表和一个数组，哈希表用来存储数组的下标。（类似于索引）

        添加只需要更新哈希表，最后直接加入数组即可

        删除的时候将数组的最后一个元素与要删除的元素交换，删除最后一个元素即可。（记得将两个值的哈希表中，他们的下标进行更新。）

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代码：

class RandomizedSet {
public:
    //建立两个数组，哈希表m用来存储数组n的下标
    unordered_map m;
    vector n;

    RandomizedSet() {
        m.clear();
        n.clear();
    }
    
    bool insert(int val) {
        //函数形式 哈希表变量名.count（要查找的值），返回值为找到的个数
        //函数形式 哈希表变量名.find（要查找的值），返回值为迭代器在该数据结构所在位置
        if(m.count(val))
        {
            return false;
        }
        m[val] = (int)n.size();
        n.push_back(val);
        return true;
    }
    
    bool remove(int val) {
        if(!m.count(val))
        {
            return false;
        }
        //pre为要删除val的数组n的下标
        int pre = m[val];
        //将数组n中要删除的元素val和最后一个元素交换位置
        swap(n[pre], n[(int)n.size() -1]);
        //因为数组n进行了交换，所以最后一个元素的下标会改变，改变值为原来要删除val的下标
        //将要删除val的下标给交换的元素的下标
        m[n[pre]] = pre;
        m.erase(val);
        n.pop_back();
        return true;
    }
    
    int getRandom() {
        int id = rand() % (int)n.size();
        return n[id];
    }
};