Insert Delete GetRandom O(1)

设计一个支持在平均 时间复杂度 O(1) 下，执行以下操作的数据结构。

insert(val)：当元素 val 不存在时，向集合中插入该项。
remove(val)：元素 val 存在时，从集合中移除该项。
getRandom：随机返回现有集合中的一项。每个元素应该有相同的概率被返回。
示例 :

// 初始化一个空的集合。
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 。集合现在包含 [1,2] 。
randomSet.insert(2);

// getRandom 应随机返回 1 或 2 。
randomSet.getRandom();

// 从集合中移除 1 ，返回 true 。集合现在包含 [2] 。
randomSet.remove(1);

// 2 已在集合中，所以返回 false 。
randomSet.insert(2);

// 由于 2 是集合中唯一的数字，getRandom 总是返回 2 。
randomSet.getRandom();

class RandomizedSet {
    
    private static final int DEFAULT = 10;
    //默认容量
    private int[] arr = new int[DEFAULT];
    //代表当前元素个数
    private int index = 0;
    /** Initialize your data structure here. */
    public RandomizedSet() {
        
    }
    
    /** Inserts a value to the set. Returns true if the set did not already contain the specified element. */
    public boolean insert(int val) {
        
        for (int i = 0; i < index; i++) {
            if (arr[i] == val) {
               // System.out.print("sdsdds");
                return false;
            }
        }
        if (index > arr.length / 2) {
            int newArr[] = new int[2 * arr.length];
            for (int n = 0; n < index; n++) {
                newArr[n] = arr[n];
            }
            arr = newArr;
        }
        arr[index++] = val;
        
        return true;
    }
    
    /** Removes a value from the set. Returns true if the set contained the specified element. */
    public boolean remove(int val) {
        
        for (int i = 0; i < index; i++) {
            if (arr[i] == val) {
                for (int j = i; j < index - 1; j++) {
                    arr[j] = arr[j + 1];
                }
                index--;
                return true;
            }
        }
        return false;
    }
    
    /** Get a random element from the set. */
    public int getRandom() {
        if (index > 0) {
            Random rand =new Random();
            int i = rand.nextInt(index);//nextInt方法参数不能为0
            return arr[i];
        }
        return arr[0];
        
    }
}

/**
 * Your RandomizedSet object will be instantiated and called as such:
 * RandomizedSet obj = new RandomizedSet();
 * boolean param_1 = obj.insert(val);
 * boolean param_2 = obj.remove(val);
 * int param_3 = obj.getRandom();
 */