（Java）用于快速插入、删除和随机选择的数据结构

我需要一个数据结构来支持O（1）中的以下操作：

我的列表。添加（项目）

myList.删除（Item.ID）==>它实际上需要随机访问

myList.getRandomElement（）（概率相等）

--（请注意getRandomElement（）并不意味着随机访问，它只是意味着：“以相同的概率随机给我一个项目”）

请注意，我的项目是唯一的，所以我不在乎是否使用了列表或集合。 我检查了一些java数据结构，但它们似乎都不是解决方案：

HashSet支持O（1）中的1,2，但它不能在O（1）中给我一个随机元素。我需要调用mySet.iterator（）.next（）来选择一个随机元素，它取O（n）

ArrayList在O（1）中执行1,3操作，但它需要进行线性搜索才能找到要删除的元素，尽管需要O（n）

有什么建议吗？请告诉我应该调用哪些函数

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如果java没有这样的数据结构，我应该使用哪种算法来实现这一目的？

您可以将

HashMap

（从ID到数组索引）与数组（或

ArrayList

）结合使用

add

可以在O（1）中完成，只需添加到数组中，并将ID和索引添加到

HashMap

remove

可以在O（1）中完成，方法是从

HashMap

中进行查找（和删除）以查找索引，然后将数组中的最后一个索引移动到该索引，更新

HashMap

中该元素的索引，并将数组大小减小一

getRandomElement

可以通过从数组返回随机元素在O（1）中完成

示例：

数组：[5,3,2,4]
HashMap:[5->0,3->1,2->2,4->3]

删除3项：

在HashMap中查找（并删除）键3（给出3->1）
交换数组中的最后一个元素3和4
将HashMap中4的索引更新为1
将数组的大小减少1
数组：[5,4,2]
HashMap:[5->0,2->2,4->1]

添加6：

只需将其添加到数组和HashMap中即可
数组：[5,4,2,6]
HashMap:[5->0,2->2,4->1,6->3]

如果内存允许，您可以组合使用HashMap和ArrayList，如下所示：-

将数字存储在ArrayList arr中

使用HashMap给出映射arr[i]=>i

生成随机选择随机表单arrayList时

删除：-

为num=>i签入HashMap

交换（i，阵列大小（）-1）

HashMap.remove（num）

HashMap（arr[i]）=>i

arr.remove（arr.size（）-1）

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所有的操作都是

O（1）

但是额外的

O（N）

space

在同一时间回答相同：）我最喜欢这个，因为它有示例和更详细的文本。