0哈希表/数字/随机化中等 LeetCode519. 随机翻转矩阵

519. 随机翻转矩阵

描述

给你一个 m x n 的二元矩阵 matrix ，且所有值被初始化为 0 。请你设计一个算法，随机选取一个满足 matrix[i][j] == 0 的下标 (i, j) ，并将它的值变为 1 。所有满足 matrix[i][j] == 0 的下标 (i, j) 被选取的概率应当均等。
尽量最少调用内置的随机函数，并且优化时间和空间复杂度。

分析

不采取措施，直接使用random.nextInt()会导致后面生成的随机数，很大概率是已经被反转过了，做了很多无用功。
解决办法：
使用一维数组表示二维数组，并且把一维数组划分为两半，一半是已经被反转过，一半还没被反转。
用一个map集合给一个已经被反转的位置配对一个未反转的位置。
在没有被反转的一半里生成一个随机数，

• 如果这个随机数的位置x已经被反转了(可以在map中查到)，用map找到和他对应的未反转的位置xTo，然后flip()返回的就是xTo，同时跟新与x配对的未完成位置。
• 如果这个随机数的位置x没有被反转，flip()返回的就是x，同时把未反转这一半的最后一个位置做与x配对，写入map。

class Solution {
    
    
public int range;
    public int m;
    public int n;
    public Map<Integer,Integer> map;
    public Solution(int m, int n) {
    
    
        this.m = m;
        this.n = n;
        this.range = m*n;
        map = new HashMap<>();
    }
    
    public int[] flip() {
    
    
        int x = new Random().nextInt(range--);
        int xTo = map.getOrDefault(x,x);
        map.put(x,map.getOrDefault(range,range));
        return new int[]{
    
    xTo / n, xTo % n};
    }
    
    public void reset() {
    
    
        range = m*n;
        map.clear();
    }
}