O(1)时间插入、删除和获取随机元素
实现RandomizedSet 类：
RandomizedSet() 初始化 RandomizedSet 对象 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 。 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 。 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。 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) 。
示例：
codeType
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 。
提示：
codeType
-231 <= val <= 231 - 1
最多调用 insert、remove 和 getRandom 函数 2 * 105 次
在调用 getRandom 方法时，数据结构中 至少存在一个 元素。
解法：
这题有三个要求：插入、删除、随机获取的时间复杂度都要是O(1)
数组的插入、删除时间复杂度是O(n)
列表的插入、删除时间复杂度是O(1)
而随机获取，且需要所有元素的概率相同，需要随机生成索引，用列表才能实现。
所以该题需要组合两种数据类型进行解答。
typescript
class RandomizedSet {
protected maps: Map<number, number>
protected list: number[]
constructor() {
this.maps = new Map()
this.list = new Array()
}
insert(val: number): boolean {
if(this.maps.has(val)){
return false
}else{
this.list.push(val) // 插入到list的末尾
this.maps.set(val, this.list.length - 1) // 记录该元素在list的位置
return true
}
}
remove(val: number): boolean {
if(!this.maps.has(val)){
return false
}else{
const last = this.list.pop() // 取出并删除列表末尾的元素
const rmEleIndex = this.maps.get(val) // 要删除的元素的索引
if(last !== val){
// 要删除的不是最后一个元素
this.list[rmEleIndex] = last // 用末尾元素替代被删除元素的位置
this.maps.set(last, rmEleIndex) // 用删除元素的索引进行更新
}
this.maps.delete(val) // 从图中删除该元素
return true
}
}
getRandom(): number {
const index = Math.floor(Math.random() * this.list.length) // 随机索引
return this.list[index]
}
}
/**
* Your RandomizedSet object will be instantiated and called as such:
* var obj = new RandomizedSet()
* var param_1 = obj.insert(val)
* var param_2 = obj.remove(val)
* var param_3 = obj.getRandom()
*/