設計一個支持在平均 時間復雜度 O(1) 下，執行以下操作的數據結構。
insert(val)：當元素 val 不存在時，向集合中插入該項。
remove(val)：元素 val 存在時，從集合中移除該項。
getRandom：隨機返回現有集合中的一項。每個元素應該有相同的概率被返回。
示例 :
// 初始化一個空的集合。
RandomizedSet randomSet = new RandomizedSet();
// 向集合中插入 1 。返回 true 表示 1 被成功地插入。
randomSet.insert(1);
// 返回 false ，表示集合中不存在 2 。
randomSet.remove(2);
// 向集合中插入 2 。返回 true 。集合現在包含 [1,2] 。
randomSet.insert(2);
// getRandom 應隨機返回 1 或 2 。
randomSet.getRandom();
// 從集合中移除 1 ，返回 true 。集合現在包含 [2] 。
randomSet.remove(1);
// 2 已在集合中，所以返回 false 。
randomSet.insert(2);
// 由於 2 是集合中唯一的數字，getRandom 總是返回 2 。
randomSet.getRandom();
詳見：https://leetcode.com/problems/insert-delete-getrandom-o1/description/
C++：

class RandomizedSet {
public:
    /** 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(m.count(val))
        {
            return false;
        }
        nums.push_back(val);
        m[val]=nums.size()-1;
        return true;
    }
    
    /** Removes a value from the set. Returns true if the set contained the specified element. */
    bool remove(int val) {
        if(!m.count(val))
        {
            return false;
        }
        int last=nums.back();
        m[last]=m[val];
        nums[m[val]]=last;
        nums.pop_back();
        m.erase(val);
        return true;
    }
    
    /** Get a random element from the set. */
    int getRandom() {
        return nums[rand()%nums.size()];
    }
private:
    vector<int> nums;
    unordered_map<int,int> m;
};

/**
 * 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();
 */

參考：https://www.cnblogs.com/grandyang/p/5740864.html

380 Insert Delete GetRandom O(1)