题目

380. O(1) 时间插入、删除和获取随机元素

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：

-231 <= val <= 231 - 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。

思路

使用hashmap保存val在数组中的索引
使用数组保存val值
插入则直接插入在数组末尾并将索引存在hashmap中
删除则将hashmap中的索引删除，然后将数组末尾的数移动到要删除的点当中

代码

class RandomizedSet:

    def __init__(self):
        self.indices = {}
        self.vals = []

    def insert(self, val: int) -> bool:
        if val in self.indices: return False
        self.indices[val] = len(self.vals)
        self.vals.append(val)
        return True

    def remove(self, val: int) -> bool:
        if val not in self.indices: return False
        self.indices[self.vals[-1]] = self.indices[val]
        self.vals[self.indices[val]] = self.vals[-1]
        self.vals.pop()
        del self.indices[val]
        return True

    def getRandom(self) -> int:
        return random.choice(self.vals)


# Your RandomizedSet object will be instantiated and called as such:
# obj = RandomizedSet()
# param_1 = obj.insert(val)
# param_2 = obj.remove(val)
# param_3 = obj.getRandom()