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来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode.cn/problems/shuffle-an-array/
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题目
给你一个整数数组 nums
,设计算法来打乱一个没有重复元素的数组。打乱后,数组的所有排列应该是 等可能
的。
实现 Solution class
:
Solution(int[] nums)
使用整数数组nums
初始化对象int[] reset()
重设数组到它的初始状态并返回int[] shuffle()
返回数组随机打乱后的结果
示例 1:
输入
["Solution", "shuffle", "reset", "shuffle"]
[[[1, 2, 3]], [], [], []]
输出
[null, [3, 1, 2], [1, 2, 3], [1, 3, 2]]
解释
Solution solution = new Solution([1, 2, 3]);
solution.shuffle(); // 打乱数组 [1,2,3] 并返回结果。任何 [1,2,3]的排列返回的概率应该相同。例如,返回 [3, 1, 2]
solution.reset(); // 重设数组到它的初始状态 [1, 2, 3] 。返回 [1, 2, 3]
solution.shuffle(); // 随机返回数组 [1, 2, 3] 打乱后的结果。例如,返回 [1, 3, 2]
提示:
1 <= nums.length <= 50
-10^6 <= nums[i] <= 10^6
nums
中的所有元素都是唯一的
- 最多可以调用
10^4
次reset
和shuffle
思路
这道题主要问题就在随机打乱
了。
思路其实也简单
就随机挑选一个,放某个位置
再随机挑一个,放另外一个位置
...
代码实现上关键就是注意几个点:
- 防止重复选到同一个数,所以要限制随机范围
- 防止已经摆好的元素被影响,所以摆放的位置要是线性的跟随选取区间变动的
Fisher-Yates 洗牌算法
这个是官方题解中提及的算法,大家可以理解记忆下,便于装X,其实思路都是类似的
算法解释:我们可以在移除
waiting
的第k
个元素时,将第k
个元素与数组的最后1
个元素交换,然后移除交换后数组的最后1
个元素,这样我们只需要O(1)
的时间复杂度即可完成移除第k
个元素的操作。此时,被移除的交换后数组的最后1
个元素即为我们根据随机下标获取的元素。
上代码
代码
type Solution struct {
now, back []int
}
func Constructor(nums []int) Solution {
return Solution{
now: nums,
// 防止相互影响
back: append([]int{}, nums...),
}
}
func (this *Solution) Reset() []int {
// 防止相互影响
this.now = append([]int{}, this.back...)
return this.now
}
func (this *Solution) Shuffle() []int {
n := len(this.now)
// 根据下标移动不断压缩随机范围,同时用来确定摆放位置
for i := range this.now {
j := rand.Intn(n - i)
this.now[n-i-1], this.now[j] = this.now[j], this.now[n-i-1]
}
return this.now
}