LeetCode384-打乱数组

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英文链接：https://leetcode.com/problems/shuffle-an-array/

中文链接：https://leetcode-cn.com/problems/shuffle-an-array/

题目详述

打乱一个没有重复元素的数组。

示例:

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// 以数字集合 1, 2 和 3 初始化数组。
int[] nums = {1,2,3};
Solution solution = new Solution(nums);

// 打乱数组 [1,2,3] 并返回结果。任何 [1,2,3]的排列返回的概率应该相同。
solution.shuffle();

// 重设数组到它的初始状态[1,2,3]。
solution.reset();

// 随机返回数组[1,2,3]打乱后的结果。
solution.shuffle();

题目详解

  • 为了重设数组到它的初始状态，需要单独用一个数组保存一个初始状态。用另一个复制的数组来打乱。问题的关键在于怎么打乱一个数组。
  • 经典的 Fisher-Yates 洗牌算法可以打乱数组，它能保证等概率的生成全排列结果中的任意一种。从后往前遍历数组，每次随机生成一个区间下标，与当前下标的数进行交换（也可以从前后往后遍历，这时生成的随机值要加上对应的偏移量）。
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public class LeetCode_00384 {

    class Solution {
        private int[] src;
        private int[] arr;
        private Random random;

        public Solution(int[] nums) {
            src = nums;
            arr = Arrays.copyOf(src, src.length);
            random = new Random();
        }

        /** Resets the array to its original configuration and return it. */
        public int[] reset() {
            return src;
        }

        /** Returns a random shuffling of the array. */
        public int[] shuffle() {
            for (int i = arr.length - 1; i >= 0; --i) {
                swap(i, random.nextInt(i + 1));
            }
            return arr;
        }

        private void swap(int i, int j) {
            int tmp = arr[i];
            arr[i] = arr[j];
            arr[j] = tmp;
        }
    }
}