Leetcode 398. 随机数索引

1.题目基本信息

1.1.题目描述

给你一个可能含有 重复元素 的整数数组 nums ，请你随机输出给定的目标数字 target 的索引。你可以假设给定的数字一定存在于数组中。

实现 Solution 类：

• Solution(int[] nums) 用数组 nums 初始化对象。

• int pick(int target) 从 nums 中选出一个满足 nums[i] == target 的随机索引 i 。如果存在多个有效的索引，则每个索引的返回概率应当相等。

1.2.题目地址

https://leetcode.cn/problems/random-pick-index/description/

2.解题方法

2.1.解题思路

哈希表 / 鱼塘抽样

3.解题代码

哈希表方法代码

from collections import defaultdict

class Solution:
    # 思路2：哈希表
    def __init__(self, nums: List[int]):
        self.map1 = defaultdict(list)
        for i, num in enumerate(nums):
            self.map1[num].append(i)

    def pick(self, target: int) -> int:
        return random.choice(self.map1[target])

鱼塘抽样方法代码

class Solution:
    # 思路1：水潭抽样（时间复杂度：O(n)；空间复杂度：O(1)）
    # 超时，该方法适用于大数据，内存存不下的业务情况
    def __init__(self, nums: List[int]):
        self.nums = nums

    def pick(self, target: int) -> int:
        result, cnt = 0, 0
        for i, num in enumerate(self.nums):
            if num == target:
                cnt += 1
                if randrange(cnt) == 0:
                    result = i
        return result

4.执行结果