381. O(1) 时间插入、删除和获取随机元素 - 允许重复

381. O(1) 时间插入、删除和获取随机元素 - 允许重复

LeetCode_381

题目详情

题解分析

代码实现

package com.walegarrett.interview;

import java.util.*;

/**
 * @Author WaleGarrett
 * @Date 2021/2/28 22:23
 */
/**
 * 题目详情：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。
 * 注意: 允许出现重复元素。
 * insert(val)：向集合中插入元素 val。
 * remove(val)：当 val 存在时，从集合中移除一个 val。
 * getRandom：从现有集合中随机获取一个元素。每个元素被返回的概率应该与其在集合中的数量呈线性相关。
 */
public class LeetCode_381 {
    List<Integer> list;//存储所有元素
    HashMap<Integer, Set<Integer>> map;//存储相同元素在list中的下标
    /** Initialize your data structure here. */
    public LeetCode_381() {
        list = new ArrayList<>();
        map = new HashMap<>();
    }

    /** Inserts a value to the collection. Returns true if the collection did not already contain the specified element. */
    public boolean insert(int val) {
        list.add(val);
        Set<Integer> set = map.getOrDefault(val, new HashSet<Integer>());
        set.add(list.size()-1);//将val在list中的下标信息存入set中
        map.put(val, set);
        return set.size() == 1;
    }

    /** Removes a value from the collection. Returns true if the collection contained the specified element. */
    public boolean remove(int val) {
        if(!map.containsKey(val))
            return false;
        Iterator<Integer> it = map.get(val).iterator();
        int index = it.next();//获取待删除元素在map中的下标
        //获取list中的最后一个元素
        int last = list.get(list.size()-1);
        //将list中的index位置的数字变成last
        list.set(index, last);
        //删除map中val和last的位置信息
        map.get(val).remove(index);
        map.get(last).remove(list.size()-1);
        //将新的位置信息加入到last中
        if(index < list.size()-1){
            map.get(last).add(index);
        }
        //如果删除val后list中不存在该元素，则需要从map中移除
        if(map.get(val).size() == 0){
            map.remove(val);
        }
        //将调到最后的元素删除
        list.remove(list.size()-1);
        return true;
    }

    /** Get a random element from the collection. */
    public int getRandom() {
        int len = list.size();
        return list.get((int)(Math.random() * len));
    }
}