数据结构与算法之数组: LeetCode 380. O(1) 时间插入、删除和获取随机元素 (Ts版)

O(1) 时间插入、删除和获取随机元素

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

描述

• 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

提示

• $-2^{31}$ <= val <= $2^{31}$ - 1
• 最多调用 insert、remove 和 getRandom 函数 2 * $10^5$ 次
• 在调用 getRandom 方法时，数据结构中 至少存在一个 元素

Typescript 版算法实现

1 ) 方案1：变长数组 + 哈希表

class RandomizedSet {
    nums: number[]
    indices: Map<number, number>
    constructor() {
        this.nums = [];
        this.indices = new Map();
    }

    insert(val: number): boolean {
        if (this.indices.has(val)) {
            return false;
        }
        let index = this.nums.length;
        this.nums.push(val);
        this.indices.set(val, index);
        return true;

    }

    remove(val: number): boolean {
        if (!this.indices.has(val)) {
            return false;
        }
        let id = this.indices.get(val);
        this.nums[id] = this.nums[this.nums.length - 1];
        this.indices.set(this.nums[id], id);
        this.nums.pop();
        this.indices.delete(val);
        return true;
    }

    getRandom(): number {
        const randomIndex = Math.floor(Math.random() * this.nums.length);
        return this.nums[randomIndex];

    }
}

/**
 * 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()
 */