LeetCode - 381. Insert Delete GetRandom O(1) - Duplicates allowed(允許重複)

題目連結

題目

解析

做這題之前先做LeetCode - 380。

這一題加上了可以加入重複的元素，題目就變得複雜了一些。

• 大體思路還是使用HashMap + ArrayList，只不過Map是HashMap<Integer, ArrayList<Integer>>的形式，而List則是ArrayList<int[]>形式；
• 其中Map的key存的是值val，而對應的value
  存的是一個下標的集合，即List中值是val的下標的集合；
• List中每個位置也要存兩個資訊，一個是值val（陣列[0]位置），另一個存這個值val在map中的下標集合中的位置（陣列[1]位置）；

下圖展示了儲存

容器中有2個6、1個8、2個9。

新增元素很簡單，維護map和list即可。

例如新增元素6:

刪除元素思想也是和最後一個元素交換位置，不過也要維護相應的資訊即可。

刪除元素9:

class RandomizedCollection {

    private HashMap<Integer, ArrayList<Integer>
 
>valIndexsMap;
    private ArrayList<int[]> vals;   // store the position in the map's value

    public RandomizedCollection() {
        valIndexsMap = new HashMap<>();
        vals = new ArrayList<>();
    }

    public boolean insert(int val) {
        boolean contain = !valIndexsMap.
 
containsKey(val);
//        ArrayList<Integer>indexs = valIndexsMap.get(val);
//        if(indexs == null){
//            indexs = new ArrayList<>();
//        }
//        indexs.add(vals.size());
        ArrayList<Integer>indexs = valIndexsMap.computeIfAbsent(val, k -> new ArrayList<>());
        indexs.add(vals.size());
        vals.add(new int[]{val, indexs.size()-1});
        return contain;
    }

    public boolean remove(int val) {
        if(!valIndexsMap.containsKey(val))
            return false;
        ArrayList<Integer>indexs = valIndexsMap.get(val);
        int removeIndex = indexs.get(indexs.size() - 1);
        indexs.remove(indexs.size()-1);
        if(indexs.isEmpty())
            valIndexsMap.remove(val);

        if(removeIndex < vals.size()-1){ // exchange
            // 將最後一個元素放在 removeIndex位置
            vals.get(removeIndex)[0] = vals.get(vals.size()-1)[0];
            vals.get(removeIndex)[1] = vals.get(vals.size()-1)[1];
            valIndexsMap.get(vals.get(removeIndex)[0]).set(vals.get(removeIndex)[1], removeIndex);
        }
        vals.remove(vals.size()-1);
        return true;
    }

    public int getRandom() {
        return vals.get((int)(Math.random() * vals.size()))[0];
    }
}

這裡注意Java8中computeIfAbsent用法:

類似下面的用法

Object key = map.get("key");
if (key == null) {
    key = new Object();
    map.put("key", key);
}
//上面的操作可以簡化為一行，若key對應的value為空，會將第二個引數的返回值存入並返回
Object key2 = map.computeIfAbsent("key", k -> new Object());

具體用法舉例:

import java.util.*;

public class Test {

    public static void main(String[] args){
        Map<String, List<String>> map = new HashMap<>();
        List<String> list;

        list = map.get("list-1");
        if (list == null) {
            list = new LinkedList<>();
            map.put("list-1", list);
        }
        list.add("one");
        //使用 computeIfAbsent 可以這樣寫
        list = map.computeIfAbsent("list-1", k -> new ArrayList<>());
        list.add("one");
    }
}