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O(1) 时间插入、删除和获取随机元素

难度：中等

https://leetcode-cn.com/problems/insert-delete-getrandom-o1/

题目

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：

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 。

解题

export class RandomizedSet {
  map = new Map<number, number>()
  nums: number[] = []

  /**
   * 插入操作
   * @param val
   * @returns
   */
  insert(val: number): boolean {
    if (this.map.has(val)) return false

    const index = this.nums.length
    this.nums.push(val)
    this.map.set(val, index)
    return true
  }

  /**
   * 移除操作
   * @param val
   * @returns
   */
  remove(val: number): boolean {
    if (!this.map.has(val)) return false

    const id = this.map.get(val)!
    this.nums[id] = this.nums[this.nums.length - 1]
    this.map.set(this.nums[id], id)
    this.nums.pop()
    this.map.delete(val)
    return true
  }

  /**
   * 生成随机值
   * @returns
   */
  getRandom(): number {
    const randomIndex = Math.floor(Math.random() * this.nums.length)
    return this.nums[randomIndex]
  }
}