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打乱数组
描述
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]
提示
- nums 中的所有元素都是 唯一的
- 最多可以调用
次 reset 和 shuffle
方法一：暴力求解
class Solution {
private int[] nums;
private int[] original;
public Solution(int[] nums) {
this.nums = nums;
original = new int[nums.length];
System.arraycopy(nums, 0, original, 0, nums.length);
}
public int[] reset() {
System.arraycopy(original, 0, nums, 0, nums.length);
return nums;
}
public int[] shuffle() {
int[] shuffled = new int[nums.length];
List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
for (int i = 0; i < nums.length; ++i) {
list.add(nums[i]);
}
Random random = new Random();
for (int i = 0; i < nums.length; ++i) {
int j = random.nextInt(list.size());
shuffled[i] = list.remove(j);
}
System.arraycopy(shuffled, 0, nums, 0, nums.length);
return nums;
}
}
方法二：Fisher-Yates洗牌算法
我们从前往后尝试填充 [0,n−1] 该填入什么数时，通过随机当前下标与（剩余的）哪个下标进行值交换来实现。
对于下标 xx 而言，我们从 [x,n−1] 中随机出一个位置与 x 进行值交换，当所有位置都进行这样的处理后，我们便得到了一个公平的洗牌方案。
对于下标为 0 位置，从 [0,n−1] 随机一个位置进行交换，共有 n 种选择；下标为 1 的位置，从 [1, n - 1] 随机一个位置进行交换，共有 n−1 种选择 ...
class Solution {
int[] nums;
int[] original;
public Solution(int[] nums) {
this.nums = nums;
this.original = new int[nums.length];
System.arraycopy(nums, 0, original, 0, nums.length);
}
public int[] reset() {
System.arraycopy(original, 0, nums, 0, nums.length);
return nums;
}
public int[] shuffle() {
Random random = new Random();
for (int i = 0; i < nums.length; ++i) {
int j = i + random.nextInt(nums.length - i);
int temp = nums[i];
nums[i] = nums[j];
nums[j] = temp;
}
return nums;
}
}