哈希表的介绍

1.哈希表的介绍

在哈希表中插入、删除或查找一个元素都只需要O(1)的时间，因此经常被用来优化时间效率。

在Java中，哈希表有两个对应的类型，即HashSet和HashMap。

2.HashSet的应用

若每个元素都只有一个值，则用HashSet，如，HashSet在图搜索时经常用来存储已经搜索过的节点。
以下为HashSet的常用函数：

函数	功能
add	添加一个元素
contains	判断是否包含一个元素
remove	删除一个元素
size	返回元素的数目

3.HashMap的应用

若每个元素都存在一个值到另外一个值的映射，那么就用HashMap。
以下为HashMap的常用函数：

函数	功能
containsKey	判断HashMap中是否包括某个键
get	返回键对应的值，否则null
getOrDefault	返回键对应的值，否则返回输入的默认值
put	添加一组映射，否则修改键对应的值
putIfAbsent	当键不存在时，添加一组映射
remove	删除某个键
replace	修改某个键对应的值
size	返回映射数目

可以基于数组实现哈希表。

4.题目

面试30-插入、删除和随机访问都是O(1)的容器

解题思路：
需要结合哈希表和数组的特性来设计数据容器。
采用长度可变的数组：

ArrayList list = new ArrayList();

其中删除操作若考虑O(1)的时间复杂度，因为不能保证删除的元素总在末尾，所以，将末尾的元素与要删除的元素换位置（单方面交换–看代码），然后删除末尾的元素，注意，都是从0开始。
提交的代码：

class RandomizedSet {HashMap<Integer,Integer> map;//定义哈希表ArrayList<Integer> nums;//定义长度可变的数组//初始化public RandomizedSet(){map=new HashMap<>();nums=new ArrayList<>();}//插入public boolean insert(int val){if(map.containsKey(val)){return false;}map.put(val,nums.size());nums.add(val);return true;}//删除public boolean remove(int val){if(!map.containsKey(val)){return false;}int loc=map.get(val);map.put(nums.get(nums.size()-1),loc);//数组中最后一个元素放在要删除的位置map.remove(val);//map中删除val对应的键值对nums.set(loc,nums.get(nums.size()-1));//数组中最后一个元素放在要删除的位置nums.remove(nums.size()-1);return true;}//返回一个随机数public int getRandom(){Random random=new Random();int r=random.nextInt(nums.size());//随机生成0-nums.size()-1中的数字return nums.get(r);}
}

ArrayList的用法