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LeetCode 381: O(1) 时间插入、删除和获取随机元素 - 允许重复

news 2025/10/24 7:26:56

在这里插入图片描述

与Leetcode380不同的是，这道题允许元素重复。

代码逻辑

1. 插入操作

public boolean insert(int val) {arr.add(val);  // 直接添加到数组末尾HashSet<Integer> set = map.getOrDefault(val, new HashSet<Integer>());set.add(arr.size() - 1);  // 记录该元素在数组中的索引map.put(val, set);return set.size() == 1;  // 如果是第一次插入,返回 true
}

将元素添加到数组末尾,同时在 HashMap 中记录其索引位置。

2. 删除操作

public boolean remove(int val) {if (!map.containsKey(val)) {return false;}// 获取要删除元素的任意一个索引HashSet<Integer> valSet = map.get(val);int valAnyIndex = valSet.iterator().next();// 获取数组末尾元素int endValue = arr.get(arr.size() - 1);if (val == endValue) {// 特殊情况:要删除的就是末尾元素valSet.remove(arr.size() - 1);} else {// 将末尾元素移动到要删除的位置HashSet<Integer> endValueSet = map.get(endValue);endValueSet.add(valAnyIndex);  // 末尾元素有了新位置arr.set(valAnyIndex, endValue);  // 更新数组endValueSet.remove(arr.size() - 1);  // 移除末尾位置valSet.remove(valAnyIndex);  // 移除被删除元素的位置}arr.remove(arr.size() - 1);  // 删除数组末尾if (valSet.isEmpty()) {map.remove(val);  // 如果该值已经没有了,从 map 中删除}return true;
}

ArrayList 删除中间元素是 O(n) 操作,但删除末尾元素是 O(1)，因此我们把要删除的元素和末尾元素交换,然后删除末尾。

3. 随机获取

public int getRandom() {return arr.get((int) (Math.random() * arr.size()));
}

完整代码

class RandomizedCollection{public HashMap<Integer,HashSet<Integer>> map;public ArrayList<Integer> arr;public RandomizedCollection(){map = new HashMap<>();arr = new ArrayList<>();}public boolean insert(int val) {arr.add(val);  // 直接添加到数组末尾HashSet<Integer> set = map.getOrDefault(val, new HashSet<Integer>());set.add(arr.size() - 1);  // 记录该元素在数组中的索引map.put(val, set);return set.size() == 1;  // 如果是第一次插入,返回 true}public boolean remove(int val) {if (!map.containsKey(val)) {return false;}// 获取要删除元素的任意一个索引HashSet<Integer> valSet = map.get(val);int valAnyIndex = valSet.iterator().next();// 获取数组末尾元素int endValue = arr.get(arr.size() - 1);if (val == endValue) {// 特殊情况:要删除的就是末尾元素valSet.remove(arr.size() - 1);} else {// 将末尾元素移动到要删除的位置HashSet<Integer> endValueSet = map.get(endValue);endValueSet.add(valAnyIndex);  // 末尾元素有了新位置arr.set(valAnyIndex, endValue);  // 更新数组endValueSet.remove(arr.size() - 1);  // 移除末尾位置valSet.remove(valAnyIndex);  // 移除被删除元素的位置}arr.remove(arr.size() - 1);  // 删除数组末尾if (valSet.isEmpty()) {map.remove(val);  // 如果该值已经没有了,从 map 中删除}return true;}public int getRandom(){return arr.get((int) (Math.random()*arr.size()));}}