leetcode-380.常数时间插入、删除和获取随机元素

    科技2024-05-12  87

    本题的难点在于两点:

    1、插入,删除,获取随机元素这三个操作的时间复杂度必须都是 O(1)。

    2、getRandom方法返回的元素必须等概率返回随机元素,也就是说,如果集合里面有n个元素,每个元素被返回的概率必须是1/n。

    哈希表:Java 中为 HashMap,Python 中为 dictionary。 动态数组:Java 中为 ArrayList,Python 中为 list。 getRandom 的思想是选择一个随机索引,然后使用该索引返回一个元素。而哈希表中没有索引,因此要获得真正的随机值,则要将哈希表中的键转换为列表,这需要线性时间。解决的方法是用一个列表存储值,并在该列表中实现常数时间的 getRandom。

    列表有索引可以实现常数时间的 insert 和 getRandom,则接下来的问题是如何实现常数时间的 remove。

    删除任意索引元素需要线性时间,这里的解决方案是总是删除最后一个元素。

    将要删除元素和最后一个元素交换。 将最后一个元素删除。 为此,必须在常数时间获取到要删除元素的索引,因此需要一个哈希表来存储值到索引的映射。 方法:哈希表 + 动态数组 Insert:

    添加元素到动态数组。在哈希表中添加值到索引的映射

    remove:

    在哈希表中查找要删除元素的索引。将要删除元素与最后一个元素交换。删除最后一个元素。更新哈希表中的对应关系。

    getRandom: 借助 Python 中的 random.choice 和 Java 中 的 Random 实现。

    Processed: 0.013, SQL: 8