380. Insert Delete GetRandom O(1)
实现插入、删除、获得随机数功能，且时间复杂度都在O(1)。实际上在插入、删除两个功能中都包含了查找功能，当然查找也必须是O(1)。
数组可以实现插入、删除、获得随机数O(1)，但查找就不行了。(当然对于数组，直接删除的时间复杂度不是O(1)，因为可能需要移动)
hash、set都是红黑树实现的，查找、插入、删除的时间复杂度在O(logn)。
unordered_map、unordered_set是哈希表实现的，查找、插入、删除的时间复杂度在O(1)。但unordered_map、unordered_set都只能用迭代器访问，无法用索引访问，所以获得随机数的时间复杂度不是O(1)。但是unordered_map、unordered_set都还是有size()的函数，只是不像vector那样用size来获得index访问。
unordered_set用迭代器访问的方式如下：
#include <iostream>
#include <unordered_set> using namespace std; int main(){
unordered_set<int> s;
s.insert();
s.insert();
s.insert();
for(auto it = s.begin();it != s.end();it++)
cout << *it << endl;
}
注意：result.back()返回的是最后一个位置的数值，不是下标
在删除的函数中，除了删除vector中存储的数值，还要删除map中数值与索引，不然下次访问还会有这个被删除的数字
vector存储数，unordered_map存储数和对应在vector的下标
class RandomizedSet {
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(m.find(val) != m.end())
return false;
result.push_back(val);
m[val] = result.size() - ;
return true;
}
/** Removes a value from the set. Returns true if the set contained the specified element. */
bool remove(int val) {
if(m.find(val) == m.end())
return false;
int index = m[val];
result[index] = result.back();
m[result.back()] = index;
result.pop_back();
m.erase(val);
return true;
}
/** Get a random element from the set. */
int getRandom() {
int index = rand() % result.size();
return result[index];
}
private:
vector<int> result;
unordered_map<int,int> m;
};
381. Insert Delete GetRandom O(1) - Duplicates allowed
与380题不同，这个题允许重复
unordered_map存储的数和数对应存储索引的集合，用set存储
class RandomizedCollection {
public:
/** Initialize your data structure here. */
RandomizedCollection() {
}
/** Inserts a value to the collection. Returns true if the collection did not already contain the specified element. */
bool insert(int val) {
int index = result.size();
result.push_back(val);
m[val].insert(index);
return m[val].size() == ;
}
/** Removes a value from the collection. Returns true if the collection contained the specified element. */
bool remove(int val) {
if(m[val].empty())
return false;
int index = *m[val].begin();
m[val].erase(index);
if(index != result.size() - ){
result[index] = result.back();
m[result.back()].erase(result.size() - );
m[result.back()].insert(index);
}
result.pop_back();
return true;
}
/** Get a random element from the collection. */
int getRandom() {
if(result.empty())
return -;
int index = rand()%result.size();
return result[index];
}
private:
vector<int> result;
unordered_map<int,set<int>> m;
};
/**
* Your RandomizedCollection object will be instantiated and called as such:
* RandomizedCollection* obj = new RandomizedCollection();
* bool param_1 = obj->insert(val);
* bool param_2 = obj->remove(val);
* int param_3 = obj->getRandom();
*/