380. Insert Delete GetRandom O(1)

class RandomizedSet {
public:
    /** Initialize your data structure here. */
    RandomizedSet() {
        srand(time(NULL)); // 用时间做种子
    }

    /** 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;
        m[val] = v.size(); // 用数组下标来把hashmap和数组联系起来
        v.push_back(val);
        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;
        m[v.back()] = m[val]; // 删除的主要操作是把数组中待删除的数和数组最后一个数『交换』，所以要把最后一个数的下标改成待删除的数的下标
        v[m[val]] = v.back(); // 把数组结尾的数挪到待删除的数的位置
        v.pop_back();
        m.erase(val);
        return true;
    }

    /** Get a random element from the set. */
    int getRandom() {
        return v.empty() ? 0 : v[rand() % v.size()]; // 注意数组为空的case
    }

    unordered_map<int, int> m; // 因为添加删除都要O(1)所以肯定是unordered容器，又因为unordered_set无法保存更多的信息，所以肯定要想到用unordered_map
    vector<int> v; // 因为需要random access所以肯定要用一个数组存所有的数，即v[m[val]] = val
};

/**
 * 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();
 */