LeetCode:常数时间插入删除获取元素

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。

  1. insert(val):当元素 val 不存在时,向集合中插入该项。
  2. remove(val):元素 val 存在时,从集合中移除该项。
  3. 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。
思路:

构建两个map,第一个map存储<val,index>,index为val进入map的的顺序,可根据val查找index;第二个map存储<index,val>正好和第一个反过来,可根据index查找val。还需要维护一个size,表示当前有几个元素。
插入:先判断能否插入,若能则两个map均插入,同时size+1;
获取:返回第二个map的一个随机索引;
删除:先判断第一个map是否存在待删除元素,若存在,则根据第一个map获取待删除val的index,并将该index赋值给第一个map的最后一个元素,并将该元素赋值给第二个map对应的index,最后将第一个map对应的val条目删除,将第二个map的最后一个index删除,并将size-1。这种操作保证了index的连续性,获取随机元素时能保证取得到。

c++语言细节:

两个map要做为类的数据成员,不能声明在某个函数中;
map.find(K),如果map中存在K,则返回指向该元素得迭代器,若不存在,则返回end()尾后迭代器;
可以通过map[k]=val,进行赋值;
map.erase(it),是接收迭代器参数的;
c++没有生成0-1的随机数发生器,可以通过rand()%n,来获取0~n-1之间的整数;

class RandomizedSet {
public:
    map<int, int> kindex; // 第一个map k index
    map<int, int> indexK; // 第二个map index K
    int size; //元素个数
    /** Initialize your data structure here. */
    RandomizedSet() {

        size = 0;
    }

    /** Inserts a value to the set. Returns true if the set did not already contain the specified element. */
    bool insert(int val) {
        auto it = kindex.find(val);
        if (it == kindex.end()) //说明该元素不存在,可以插入
        {
            kindex[val] = size;
            indexK[size++] = val;
            return true;
        }
        else
            return false;
    }

    /** Removes a value from the set. Returns true if the set contained the specified element. */
    bool remove(int val) {
        auto it = kindex.find(val);
        if (it != kindex.end()) //说明map中有该元素,可以删除
        {
            int index = kindex[val];  //获取该元素对应的index
            int lastIndex = --size;  // 获取最后一个元素的index
            int lastK = indexK[lastIndex];  //获取最后一个元素的值
            indexK[index] = lastK;  //将待删除元素对应的index的值改忘最后一个元素的值
            kindex[lastK] = index; //将最后一个元素的index改为待删除元素的index
            indexK.erase(lastIndex);//删除最后一个元素的原索引
            kindex.erase(val); //删除待删除元素的值
            return true;
        }
        else
            return false;
    }

    /** Get a random element from the set. */
    int getRandom() {
        if (size == 0) //没有元素了,返回0
            return 0;

        int index = rand() % size; //返回0~size-1
        return indexK[index];
    }
};
/**
 * 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();
 */
最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 212,294评论 6 493
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 90,493评论 3 385
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 157,790评论 0 348
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 56,595评论 1 284
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 65,718评论 6 386
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 49,906评论 1 290
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,053评论 3 410
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 37,797评论 0 268
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,250评论 1 303
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 36,570评论 2 327
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,711评论 1 341
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,388评论 4 332
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,018评论 3 316
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,796评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,023评论 1 266
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 46,461评论 2 360
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 43,595评论 2 350