【LeetCode】382. 链表随机节点结题报告 (C++)

最新推荐文章于 2022-11-28 21:14:06 发布

暮雨凉初透

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分类专栏： LeetCode

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博客围绕LeetCode上给定单链表随机选节点的问题展开，要求保证各节点被选概率相同，还探讨了链表大且长度未知时的解决办法及常数级空间复杂度实现。给出了用数组代替链表的思路，也提及常数级空间复杂度方案。

原题地址：https://leetcode-cn.com/problems/linked-list-random-node/submissions/

题目描述：

给定一个单链表，随机选择链表的一个节点，并返回相应的节点值。保证每个节点被选的概率一样。

进阶:
如果链表十分大且长度未知，如何解决这个问题？你能否使用常数级空间复杂度实现？

示例:

// 初始化一个单链表 [1,2,3].
ListNode head = new ListNode(1);
head.next = new ListNode(2);
head.next.next = new ListNode(3);
Solution solution = new Solution(head);

// getRandom()方法应随机返回1,2,3中的一个，保证每个元素被返回的概率相等。
solution.getRandom();

解题方案：

首先使用一个数组（顺序表）来代替链表。思路很简单，但占用了空间：

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    /** @param head The linked list's head.
        Note that the head is guaranteed to be not null, so it contains at least one node. */
    vector<int> vec;
    Solution(ListNode* head) {
        ListNode* p = head;
        while(p){
            vec.push_back(p->val);//生成一个数组。就会比较快
            p = p->next;
        }
        srand(NULL);
    }
    
    /** Returns a random node's value. */
    int getRandom() {
        if(vec.empty()) 
            return -1;
        int index = rand()%vec.size();
        return vec[index];
    }
};

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

这里再给出空间复杂度为常数级的方案：

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    /** @param head The linked list's head.
        Note that the head is guaranteed to be not null, so it contains at least one node. */
    
    int length = 0;
    struct ListNode* h;
    
    Solution(ListNode* head) {
        h = head;
        struct ListNode* p = head;
        while(p)
        {
            length++;
            p = p->next;
        }
    }
    
    /** Returns a random node's value. */
    int getRandom() {
        int n = random()%length;
        int i;
        struct ListNode* p = h;
        for(i=0;i<n;i++)
            p = p->next;
        return p->val;
    }
};

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