1.谷歌面试题:给定能随机生成整数1到5的函数,写出能随机生成整数1到7的函数。
求大牛指点:如果要求随机的次数最少,该怎么选择呢?有泛化解么?
回答:此题的关键是让生成的1到7的数出现概率相同。
只要我们可以从n个数中随机选出1到n个数,反复进行这种运算,直到剩下最后一个数即可。
我们可以调用n次给定函数,生成n个1到5之间的随机数,选取最大数所在位置即可满足以上要求。
例如
初始的7个数[1,2,3,4,5,6,7].
7个1到5的随机数[5,3,1,4,2,5,5]
那么我们保留下[1,6,7],
3个1到5的随机数[2,4,1]
那么我们保留下[6]
6就是我们这次生成的随机数。
2.谷歌面试题:设计一个数据结构,其中包含两个函数,1.插入一个数字,2.获得中数。并估计时间复杂度。
回答:
1.使用数组存储。
插入数字时,在O(1)时间内将该数字插入到数组最后。
获取中数时,在O(n)时间内找到中数。(选数组的第一个数和其它数比较,并根据比较结果的大小分成两组,那么我们可以确定中数在哪组中。然后对那一组按照同样的方法进一步细分,直到找到中数。)
2.使用排序数组存储。
插入数字时,在O(logn)时间内找到要插入的位置,在O(n)时间里移动元素并将新数字插入到合适的位置。
获得中数时,在O(1)复杂度内找到中数。
3.使用大根堆和小根堆存储。
使用大根堆存储较小的一半数字,使用小根堆存储较大的一半数字。
插入数字时,在O(logn)时间内将该数字插入到对应的堆当中,并适当移动根节点以保持两个堆数字相等(或相差1)。
获取中数时,在O(1)时间内找到中数。
3. 谷歌面试题:给定一个数据流,其中包含无穷尽的搜索关键字(比如,人们在谷歌搜索时不断输入的关键字)。如何才能从这个无穷尽的流中随机的选取1000个关键字?
回答:
定义长度为1000的数组。
对于数据流中的前1000个关键字,显然都要放到数组中。
对于数据流中的的第n(n>1000)个关键字,我们知道这个关键字被随机选中的概率为1000/n。所以我们以1000/n的概率用这个关键字去替换数组中的随机一个。这样就可以保证所有关键字都以1000/n的概率被选中。
对于后面的关键字都进行这样的处理,这样我们就可以保证数组中总是保存着1000个随机关键字。
4. 谷歌面试题:将下列表达式按照复杂度排序
2^n
n^Googol(其中Googol=10^100)
n!
n^n
回答:
按照复杂度从低到高为
n^Googol
2^n
n!
n^n
5. 谷歌面试题:在半径为1的圆中随机选取一点。
回答:假设圆心所在位置为坐标元点(0,0)。
方法1.
在x轴[-1,1],y轴[-1,1]的正方形内随机选取一点。然后判断此点是否在圆内(通过计算此点到圆心的距离)。如果在圆内,则此点即为所求;如果不在,则重新选取直到找到为止。
正方形的面积为4,圆的面积为pi,所以正方形内的随机点在圆内的概率是pi/4。
方法2.
从[0,2*pi)中随机选一个角度,对应于圆中的一条半径,然后在此半径上选一个点。但半径上的点不能均匀选取,选取的概率应该和距圆心的长度成正比,这样才能保证随机点在圆内是均匀分布的。
6. 谷歌面试题:给定一个未知长度的整数流,如何随机选取一个数
回答:
方法1.
将整个整数流保存到一个数组中,然后再随机选取。
如果整数流很长,无法保存下来,则此方法不能使用。
方法2.
如果整数流在第一个数后结束,则我们必定会选第一个数作为随机数。
如果整数流在第二个数后结束,我们选第二个数的概率为1/2。我们以1/2的概率用第2个数替换前面选的随机数,得到满足条件的新随机数。
....
如果整数流在第n个数后结束,我们选第n个数的概率为1/n。我们以1/n的概率用第n个数替换前面选的随机数,得到满足条件的新随机数。
....
利用这种方法,我们只需保存一个随机数,和迄今整数流的长度即可。所以可以处理任意长的整数流。