實現RandomizedSet 類：

RandomizedSet() 初始化 RandomizedSet 物件
bool insert(int val) 當元素 val 不存在時，向集合中插入該項，並返回 true ；否則，返回 false 。
bool remove(int val) 當元素 val 存在時，從集合中移除該項，並返回 true ；否則，返回 false 。
int getRandom() 隨機返回現有集合中的一項（測試用例保證呼叫此方法時集合中至少存在一個元素）。每個元素應該有 相同的概率 被返回。
你必須實現類的所有函式，並滿足每個函式的 平均 時間複雜度為 O(1) 。

示例：

輸入
["RandomizedSet", "insert", "remove", "insert", "getRandom", "remove", "insert", "getRandom"]
[[], [1], [2], [2], [], [1], [2], []]
輸出
[null, true, false, true, 2, true, false, 2]

解釋
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 。集合現在包含 [1,2] 。
randomizedSet.getRandom(); // getRandom 應隨機返回 1 或 2 。
randomizedSet.remove(1); // 從集合中移除 1 ，返回 true 。集合現在包含 [2] 。
randomizedSet.insert(2); // 2 已在集合中，所以返回 false 。
randomizedSet.getRandom(); // 由於 2 是集合中唯一的數字，getRandom 總是返回 2 。

提示：

• -231 <= val <= 231 - 1
• 最多呼叫 insert、remove 和 getRandom 函式 2 * 105 次
• 在呼叫 getRandom 方法時，資料結構中 至少存在一個 元素。

方法一：變長陣列 + 雜湊

class RandomizedSet {

        List<Integer> list;
        Map<Integer, Integer> map;
        Random random;

        public RandomizedSet() {
            list = new ArrayList<>();
            map = new HashMap<>();
            random = new Random();
        }

        public boolean insert(int val) {
            if (map.containsKey(val)) {
                return false;
            }
            list.add(val);
            map.put(val, list.size() - 1);
            return true;
        }

        public boolean remove(int val) {
            if (!map.containsKey(val)) {
                return false;
            }
            // 這裡刪除的時候，將最後一個元素和要刪的元素互換，然後刪除最後一個元素
            int index = map.get(val);
            int last = list.get(list.size() - 1);
            list.set(index, last);
            list.remove(list.size() - 1);
            map.put(last, index);
            map.remove(val);
            return true;
        }

        public int getRandom() {
            return list.get(random.nextInt(list.size()));
        }
    }
 

方法二：用Set（不符合題意，題目要求O(1)的複雜度）

class RandomizedSet {

    Set<Integer> set = null;
        Random random = new Random();

        public RandomizedSet() {
            set = new HashSet<>();
        }

        public boolean insert(int val) {
            return set.add(val);
        }

        public boolean remove(int val) {
            return set.remove(val);
        }

        public int getRandom() {
            return (int) set.toArray()[random.nextInt(set.size())];
        }
}

來源：力扣（LeetCode）
連結：https://leetcode-cn.com/problems/insert-delete-getrandom-o1
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