LeetCode Insert Delete GetRandom O(1)

题意：设计一个数据结构，支持添加，删除和随机获取元素，允许元素重复，要求时间复杂度为O(1)

思路：因为要求允许元素重复，可能用key=>set的映射方式，其中set表示相同元素对应的下标。用list来顺序添加元素

关键是删除操作，如果删除的元素不是在list的最后一个元素，将其与最后元素交换，同时更新元素对应的位置set

更新也要按照一定的顺序来操作，删除元素对应的位置，同时更新最后一个元素的位置。因类删除的元素可能与最后一个元素相等

代码如下：

public class RandomizedCollection {private Map<Integer, Set<Integer>> map;private List<Integer> list;private Random random;/** Initialize your data structure here. */public RandomizedCollection() {map = new HashMap<>();list = new ArrayList<>();random = new Random();}/** Inserts a value to the collection. Returns true if the collection did not already contain the specified element. */public boolean insert(int val) {boolean notHasVal = true;if (map.containsKey(val)) notHasVal = false;int len = list.size();list.add(val);if (!map.containsKey(val)){Set<Integer> set = new HashSet<>();set.add(len);map.put(val, set);}else{map.get(val).add(len);}return notHasVal;}/** 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;int index = map.get(val).iterator().next();int size = list.size();int num = 0;if (index != size - 1){int tmp = list.get(index);num = list.get(size - 1);list.set(index, num);list.set(size - 1, tmp);}list.remove(size - 1);map.get(val).remove(index);if (index != size - 1){map.get(num).remove(size - 1);map.get(num).add(index);}if (map.get(val).size() == 0){map.remove(val);}return true;}/** Get a random element from the collection. */public int getRandom(){return list.get(random.nextInt(list.size()));}
}

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