力扣刷题笔记 → 384. 打乱数组

这是我参与11月更文挑战的第22天，活动详情查看：2021最后一次更文挑战

题目

给你一个整数数组 nums ，设计算法来打乱一个没有重复元素的数组。

实现 Solution class:

• Solution(int[] nums) 使用整数数组 nums 初始化对象
• int[] reset() 重设数组到它的初始状态并返回
• int[] shuffle() 返回数组随机打乱后的结果

示例

输入
["Solution", "shuffle", "reset", "shuffle"]
[[[1, 2, 3]], [], [], []]
输出
[null, [3, 1, 2], [1, 2, 3], [1, 3, 2]]

解释
Solution solution = new Solution([1, 2, 3]);
solution.shuffle();    // 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。例如，返回 [3, 1, 2]
solution.reset();      // 重设数组到它的初始状态 [1, 2, 3] 。返回 [1, 2, 3]
solution.shuffle();    // 随机返回数组 [1, 2, 3] 打乱后的结果。例如，返回 [1, 3, 2]
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提示

• 1 <= nums.length <= 200
• -10^6 <= nums[i] <= 10^6
• nums 中的所有元素都是 唯一的
• 最多可以调用 5 * 10^4 次 reset 和 shuffle

解题思路

Random随机数

题目中要求我们需要实现两个方法，一个是返回打乱顺序后的数组，一个是返回原数组。对于返回原数组的，我们可以采用空间换时间的方式，定义多一个数组orig用来保存原数组，当调用reset()方法当时候直接将结果返回即可。

至于打乱顺序的方法，我们可以直接使用现成的API Random 来实现。通过随机交换数组中元素位置，实现乱序。

class Solution {
    private static final Random random = new Random();
    private int[] orig;
    private int[] nums;

    public Solution(int[] nums) {
        this.orig = nums;
        this.nums = new int[nums.length];
        int index = 0;
        for(int num : nums){
            this.nums[index++] = num;
        }
    }
    
    public int[] reset() {
        // 直接返回原数组
        return orig;
    }
    
    public int[] shuffle() {
        int n = nums.length;
        for(int i = 0; i < n; ++i){
            // 随机取得一位元素进行交换
            int j = random.nextInt(n);
            nums[i] = nums[i] + nums[j] - (nums[j] = nums[i]);
        }
        return nums;
    }
}
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 复杂度分析

•   时间复杂度： $O(N)$
•   空间复杂度： $O(N)$

最后

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题目出处: leetcode-cn.com/problems/sh…