这是我参与8月更文挑战的第30天,活动详情查看:8月更文挑战
给定一个正整数数组 w ,其中 w[i] 代表下标 i 的权重(下标从 0 开始),请写一个函数 pickIndex ,它可以随机地获取下标 i,选取下标 i 的概率与 w[i] 成正比。
例如,对于 w = [1, 3],挑选下标 0 的概率为 1 / (1 + 3) = 0.25 (即,25%),而选取下标 1 的概率为 3 / (1 + 3) = 0.75(即,75%)。
也就是说,选取下标 i 的概率为 w[i] / sum(w) 。
示例 1:
输入:
["Solution","pickIndex"]
[[[1]],[]]
输出:
[null,0]
解释:
Solution solution = new Solution([1]);
solution.pickIndex(); // 返回 0,因为数组中只有一个元素,所以唯一的选择是返回下标 0。
示例 2:
输入:
["Solution","pickIndex","pickIndex","pickIndex","pickIndex","pickIndex"]
[[[1,3]],[],[],[],[],[]]
输出:
[null,1,1,1,1,0]
解释:
Solution solution = new Solution([1, 3]);
solution.pickIndex(); // 返回 1,返回下标 1,返回该下标概率为 3/4 。
solution.pickIndex(); // 返回 1
solution.pickIndex(); // 返回 1
solution.pickIndex(); // 返回 1
solution.pickIndex(); // 返回 0,返回下标 0,返回该下标概率为 1/4 。
由于这是一个随机问题,允许多个答案,因此下列输出都可以被认为是正确的:
[null,1,1,1,1,0]
[null,1,1,1,1,1]
[null,1,1,1,0,0]
[null,1,1,1,0,1]
[null,1,0,1,0,0]
......
诸若此类。
方法一
前缀和+二分:
首先,让我们重新理解一下题意;
加入给你一个数组[1,3,2],让你任意返回一个下标,并且这个下标是按一定概率返回的;
这个概率就是,在下标i位置的数,占整个数组的和的比例;
比如说,下标0,那么返回的概率就是1/6;下标1,返回的概率就是3/6;下标2,返回的概率就是2/6;
做法:
- 首先,我们在
1~sum中随机返回生成一个数x,sum为数组和 - 其次,再利用二分,在前缀和当中找到小于
x的最接近的前缀和,此时这个点,就是我们要找的点;
class Solution {
int[] sum;
Random r;
public Solution(int[] w) {
r = new Random();
sum = new int[w.length + 1];
for (int i = 1; i <= w.length; i ++ )
sum[i] = sum[i - 1] + w[i - 1];
}
public int pickIndex() {
int x = r.nextInt(sum[sum.length - 1]) + 1;
int l = 1, r = sum.length - 1;
while(l < r) {
int mid = (l + r) >> 1;
if (sum[mid] >= x) r = mid;
else l = mid + 1;
}
return l - 1;
}
}
/**
* Your Solution object will be instantiated and called as such:
* Solution obj = new Solution(w);
* int param_1 = obj.pickIndex();
*/
时间复杂度: O(logn)
空间复杂度: O(n)