Random Pick Index

Given an integer array nums with possible duplicates, randomly output the index of a given target number. You can assume that the given target number must exist in the array.

Implement the Solution class:

Solution(int[] nums) Initializes the object with the array nums.
int pick(int target) Picks a random index i from nums where nums[i] == target. If there are multiple valid i’s, then each index should have an equal probability of returning.

为了实现 Solution 类，我们需要在初始化时记录数组 nums，并在 pick 方法中随机选择一个目标值的索引。具体步骤如下：

1. 初始化：在构造函数中保存数组 nums。
2. 随机选择：在 pick 方法中，找到所有目标值的索引，并从中随机选择一个。

以下是具体的实现代码：

import java.util.ArrayList; import java.util.List; import java.util.Random; class Solution { private int[] nums; private Random random; public Solution(int[] nums) { this.nums = nums; this.random = new Random(); } public int pick(int target) { List<Integer> indices = new ArrayList<>(); for (int i = 0; i < nums.length; i++) { if (nums[i] == target) { indices.add(i); } } return indices.get(random.nextInt(indices.size())); } } // 示例用法 public class Main { public static void main(String[] args) { int[] nums = {1, 2, 3, 3, 3}; Solution solution = new Solution(nums); System.out.println(solution.pick(3)); // 可能输出 2, 3, 或 4 } }

解释

1. 构造函数 Solution(int[] nums) ：

   • 将传入的数组 nums 保存到类的成员变量中。
   • 初始化一个 Random 对象，用于生成随机数。

2. 方法 int pick(int target) ：

   • 创建一个 List<Integer> 来存储所有目标值的索引。
   • 遍历数组 nums，将所有等于 target 的索引添加到 indices 列表中。
   • 使用 random.nextInt(indices.size()) 生成一个随机索引，从 indices 列表中选择一个索引并返回。

这样，每次调用 pick 方法时，都会从所有目标值的索引中随机选择一个，确保每个索引有相同的概率被选中。