(Array, hashtable, design) leetcode 380. Insert Delete GetRandom

注意：对于insert操作，这个将插入的元素若存在，返回false，否则插入。

对于delete操作，删除成功后返回true；若hashtable中不存在这个元素返回false。

思路：insert和delete操作用unordered_map来实现O(1)的时间复杂度，但是不方便随机取出一个元素；GetRandom 用 一个数组vector来随机取数。

class RandomizedSet {
public:
    unordered_map<int, int> mp;   //(val, index)
    vector<int> vals;   //数组存储元素，便于getRandom操作
    /** Initialize your data structure here. */
    RandomizedSet() {  
    }
    
    /** Inserts a value to the set. Returns true if the set did not already contain the specified element. */
    bool insert(int val) {
        if(mp.find(val) != mp.end())
            return false;  //数组中已经存在此元素
        mp[val] = vals.size();   //mp 的value 为 数组中对应元素的索引
        vals.push_back(val);
        return true;
    }
    
    /** Removes a value from the set. Returns true if the set contained the specified element. */
    bool remove(int val) {
        if(mp.find(val) == mp.end())
            return false;  //找不到对应元素
        int index = mp[val];   //index为要删除元素在数组中的位置
        mp[vals.back()] = index;   //因为要把数组中val和最后一个元素交换位置，所以将mp中最后一个元素的索引替换为val的索引
        mp.erase(val);   
        swap(vals[index], vals.back() );  //将val和最后一个元素交换位置后删除最后一个元素，即val
        vals.pop_back();  
        return true;
    }
    
    /** Get a random element from the set. */
    int getRandom() {
        int index = rand()%vals.size();  //取随机值
        return vals[index];
    }

};

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