LeetCode381. O(1) 時間插入、刪除和獲取隨機元素 - 允許重複

//381. O(1) 時間插入、刪除和獲取隨機元素 - 允許重複
/*
 * 使用陣列來儲存所有元素
 * 因為不需要考慮順序，所以插入的話，直接放在陣列後面就可以，常數時間
 * 主要是刪除，刪除的時候，需要先查詢元素所在的位置，然後刪除
 * 查詢的時候，可以通過雜湊map和set結合，記錄各種元素的位置
 * 用這種方法可以使查詢的時間變為常數時間
 * 查詢之後，就是刪除
 * 刪除的話可以將當前元素和陣列的最後一個元素互換內容，然後刪除陣列的最後一個元素，時間也是常數
 * 刪除之後，更新一下元素的位置即可
 */
class RandomizedCollection {
public:
  unordered_map<int, unordered_set<int>> id;
  vector<int>nums;
  /** Initialize your data structure here. */
  RandomizedCollection() {
  }

  /** Inserts a value to the collection. Returns true if the collection did not already contain the specified element. */
  bool insert(int val) {
    id[val].emplace(nums.size());
    nums.emplace_back(val);
    return id[val].size() == 1;
  }


  /** Removes a value from the collection. Returns true if the collection contained the specified element. */
  bool remove(int val) {
    if (id[val].empty()) return false;
    int vid = *(id[val].begin());
    nums[vid] = nums.back();
    id[val].erase(vid);
    id[nums.back()].erase(nums.size() - 1);
    if (vid != nums.size() - 1) id[nums.back()].emplace(vid);
    nums.pop_back();
    return true;
  }

  /** Get a random element from the collection. */
  int getRandom() {
    return nums[rand() % nums.size()];
  }
};

/**
 * Your RandomizedCollection object will be instantiated and called as such:
 * RandomizedCollection* obj = new RandomizedCollection();
 * bool param_1 = obj->insert(val);
 * bool param_2 = obj->remove(val);
 * int param_3 = obj->getRandom();
 */