LeetCode 398 随机数索引[水塘抽样] HERODING的LeetCode之路

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了LeetCode 398 随机数索引[水塘抽样] HERODING的LeetCode之路相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

解题思路

第一个方法是哈希+水塘抽样,即用哈希表存储每个num的下标数组,然后pick阶段在每个下标数组中进行水塘抽样,水塘抽样可以将空间复杂度降为O(1),原理如下:

代码

class Solution 
private:
    unordered_map<int, vector<int>> mp;
public:
    Solution(vector<int>& nums) 
        for(int i = 0; i < nums.size(); i ++) 
            mp[nums[i]].emplace_back(i);
        
    
    
    int pick(int target) 
        int n = mp[target].size();
        int index = mp[target][0];
        for(int i = 0; i < n; i ++) 
            if(rand() % (i + 1) == 0) 
                index = mp[target][i];
            
        
        return index;
    
;

/**
 * Your Solution object will be instantiated and called as such:
 * Solution* obj = new Solution(nums);
 * int param_1 = obj->pick(target);
 */

但是思考一下可以发现,这样做简直就是画蛇添足,因为空间已经被占用了,那么水塘抽样更大可不必,空间复杂度没优化不说还增大了时间复杂度,所以修改一下如下:

class Solution 
private:
    unordered_map<int, vector<int>> mp;
public:
    Solution(vector<int>& nums) 
        for(int i = 0; i < nums.size(); i ++) 
            mp[nums[i]].emplace_back(i);
        
    
    
    int pick(int target) 
        int n = mp[target].size();
        int index = mp[target][0];
        for(int i = 0; i < n; i ++) 
            if(rand() % (i + 1) == 0) 
                index = mp[target][i];
            
        
        return index;
    
;

/**
 * Your Solution object will be instantiated and called as such:
 * Solution* obj = new Solution(nums);
 * int param_1 = obj->pick(target);
 */

那么如何利用水塘抽样的优势呢,可以定义一个vector的引用,直接绑定数组本身,再使用水塘抽样,那么不会耗费额外的空间复杂度了,代码如下:

class Solution 
private:
    vector<int>& nums;
public:
    Solution(vector<int>& nums) : nums(nums)
        //nums = nums;
     
    int pick(int target) 
        int n = nums.size();
        int index = 1;
        int ans = 0;
        for(int i = 0; i < n; i ++) 
            if(nums[i] == target) 
                if(rand() % index == 0) 
                    ans = i;
                
                index ++;
            
        
        return ans;
    
;

/**
 * Your Solution object will be instantiated and called as such:
 * Solution* obj = new Solution(nums);
 * int param_1 = obj->pick(target);
 */

以上是关于LeetCode 398 随机数索引[水塘抽样] HERODING的LeetCode之路的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

398. 随机数索引Normal水塘抽样算法

利用水塘抽样来解决“随机数索引“问题

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LeetCode 382 链表随机节点[水塘抽样] HERODING的LeetCode之路

[398]. 随机数索引