382. 链表随机节点Normal水塘抽样算法

Posted 2022-02-13 pre_eminent

题目：

给你一个单链表，随机选择链表的一个节点，并返回相应的节点值。

每个节点 被选中的概率一样 。

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实现 Solution 类：

Solution(ListNode head) 使用整数数组初始化对象。
int getRandom() 从链表中随机选择一个节点并返回该节点的值。

链表中所有节点被选中的概率相等。
 

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示例：

输入
["Solution", "getRandom", "getRandom", "getRandom", "getRandom", "getRandom"]
[[[1, 2, 3]], [], [], [], [], []]
输出
[null, 1, 3, 2, 2, 3]

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解释
Solution solution = new Solution([1, 2, 3]);
solution.getRandom(); // 返回 1
solution.getRandom(); // 返回 3
solution.getRandom(); // 返回 2
solution.getRandom(); // 返回 2
solution.getRandom(); // 返回 3
// getRandom() 方法应随机返回 1、2、3中的一个，每个元素被返回的概率相等。
 

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提示：

链表中的节点数在范围 [1, 10^4] 内
-10^4 <= Node.val <= 10^4
至多调用 getRandom 方法 10^4 次

进阶：

如果链表非常大且长度未知，该怎么处理？
你能否在不使用额外空间的情况下解决此问题？

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思路：

一轮遍历

生成随机数，

如果概率是1/i就替换

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解答：

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * function ListNode(val, next) 
 *     this.val = (val===undefined ? 0 : val)
 *     this.next = (next===undefined ? null : next)
 * 
 */
/**
 * @param ListNode head
 */
var Solution = function(head) 
    // 构造函数保留头节点
    this.head = head;
;

/**
 * @return number
 */
Solution.prototype.getRandom = function() 
    let i = 1;
    let res = 0;
    for(let node = this.head;node !== null;node = node.next)
        // 如果是1/i的概率，就替换结果
        // [0, 1)
        let r = Math.random(1);
        let p = Math.floor(r * i);
        if(p === 0)
            res = node.val;
        
        i++;
    
    return res;
;

/**
 * Your Solution object will be instantiated and called as such:
 * var obj = new Solution(head)
 * var param_1 = obj.getRandom()
 */