leetcode398. 随机数索引

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#leetcode #哈希表

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本文介绍了两种解决LeetCode中随机选择数组中特定元素索引的方法，包括使用哈希表和水塘抽样。哈希表方法通过建立数字到其索引的映射关系，实现快速随机选取；水塘抽样则通过对数组遍历，按概率随机返回目标值的索引。这两种方法都针对大规模数组设计，避免了额外空间的大量使用。

原题链接：https://leetcode-cn.com/problems/random-pick-index/

题意：

给定一个可能含有重复元素的整数数组，要求随机输出给定的数字的索引。您可以假设给定的数字一定存在于数组中。

注意：
数组大小可能非常大。使用太多额外空间的解决方案将不会通过测试。

方法：哈希表的简单应用

class Solution {
    unordered_map<int,vector<int>> mp;//哈希表，存储映射关系<数字，出现在nums的下标>
public:
    Solution(vector<int>& nums) {
        int len = nums.size();//存储元素的个数
        for(int i=0;i<len;i++)//更新哈希表
        {
            mp[nums[i]].emplace_back(i);
        }
    }
    
    int pick(int target) {
        return mp[target][rand()%mp[target].size()];//随即返回哈希表中key值为target的向量中的随机一个元素
    }
};

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

方法二：水塘抽样

class Solution {
    vector<int> vec;//向量存向量nums
public:
    Solution(vector<int>& nums) {
        vec = nums;
    }
    
    int pick(int target) {
        int cnt=0,ret;//计数器,要返回的数字
        for(int i=0;i<vec.size();i++)//遍历每一个元素
        {
            if(vec[i]==target)//如果和目标值相等
            {
                cnt++;//计数器自加
                if(rand()%cnt==0)//根据概率来刷新要返回的数字
                    ret = i;
            }
        }
        return ret;
    }
};

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