一、题目描述：

题目内容
题目示例
题目解析
- 实现 Solution 类，传入 nums 列表
- pick 函数实现随机索引函数
- nums 列表长度在2^31 - 1
- 最多调用 pick 函数 10^4 次

二、思路分析：

今天我们拿到本题，是一道关于面向对象类编程。要求实现一个类，在nums列表中随机返回指定的target值索引。

如果 nums 列表中，无法找到 target 值，则返回null
如果 nums 列表中，存在 target 值，则随机返回索引坐标
每个索引返回的概率都相同

读完题意后，要在 nums 列表中返回指定 target 值随机索引，最简单的思路就是使用 哈希表。

方法一：哈希表迭代

定义一个字典变量numsdict,存储nums列表中元素作为key值，元素所在位置索引存储在value中
字典 value 类型以列表形式展示
Solution 类初始化时，则使用for循环遍历nums元素，将所有的元素存储在numsdict中
Solution 对象调用pick()方法时，调用random随机函数在numsdict[target]值中取出任意一个值

根据以上思路，我们使用Python可以很容易实现，代码如下：

class Solution(object):

    def __init__(self, nums):
        """
        :type nums: List[int]
        """
        self.nums = nums
        self.numsdict = {}

        for i in range(len(self.nums)):

            if self.nums[i] in self.numsdict:

                self.numsdict[nums[i]].append(i)          
            else:

                self.numsdict[nums[i]] = [i]

    def pick(self, target):
        """
        :type target: int
        :rtype: int
        """
        return random.choice(self.numsdict[target])

针对随机抽样的问题，有一个便捷的算法：储水池抽样

什么是储水池抽样？
- 储水池：顾名思义就是将符合的样本放在水池中
- 抽样：在指定水池中抽取样本。样本抽出的概率是一样的

方法二：储水池抽样

只需要在pick函数中实现随机索引算法
遍历nums列表，当nums[i]与target值相等时，随机选择区间 [1,tmp) 取任意数
在区间中取出的数等于1时，则ans赋值为索引i

class Solution(object):
    def __init__(self, nums):
        """
        :type nums: List[int]
        """
        self.nums = nums
    def pick(self, target):
        """
        :type target: int
        :rtype: int
        """
        tmp , ans= 1,0
        for i in range(len(self.nums)):

            if self.nums[i] == target:

                if randint(1,tmp) == 1:                    
                    ans = i
                tmp = tmp + 1

        return ans

三、总结：

本题考察的是随机抽样算法，储水池抽样算法，AC记录如下：

时间复杂度O(1),pick 为 O(n)，其中 n 是 nums 的长度

空间复杂度O(1),只需要常数的空间保存若干变量

以上是本期内容，欢迎大佬们点赞评论，下期见～～

【LeetCode】398. 随机数索引

一、题目描述：

题目内容

题目示例

题目解析

二、思路分析：

方法一：哈希表迭代

什么是储水池抽样？

方法二：储水池抽样

三、总结：