算法(TS)：打乱数组

何遇er2023-12-29 12:23

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。打乱后，数组的所有排列应该是等可能的。

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

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：

1 <= nums.length <= 50
-106 <= nums $i$ <= 106
nums 中的所有元素都是唯一的
最多可以调用 104 次 reset 和 shuffle

解法一

用 Math.random() 生成随机数从 nums 取值，将取出来的值从数组中移除，添加到新数组中，当 nums 中的数取完之后，将新数组返回。

ts 复制代码

class Solution {
    private nums: number[] = []
    constructor(nums: number[]) {
        this.nums = nums
    }

    reset(): number[] {
        return this.nums
    }

    shuffle(): number[] {
        const thisNums = this.nums.concat()
        const result: number[] = []
        while(thisNums.length) {
            let i = Math.floor(Math.random() * thisNums.length)
            result.push(thisNums[i])
            thisNums.splice(i,1)
        }
        return result

    }
}

空间复杂度O(n)，时间复杂度O(n * n)

解法二：洗牌算法

用 Math.random() 生成坐标从 nums 取值，将取出来的数与数组最后一个元素交换，接下来从剩下的数字中取值。

ts 复制代码

class Solution {
    private nums: number[] = []
    constructor(nums: number[]) {
        this.nums = nums
    }

    reset(): number[] {
        return this.nums
    }

    shuffle(): number[] {
        const shuffle = this.nums.concat()
        let lastIndex = result.length - 1
        while(lastIndex > 0) {
            const i = Math.floor(Math.random() * (lastIndex + 1))
            const temp = shuffle[i]
            shuffle[i] = shuffle[lastIndex]
            shuffle[lastIndex] = temp
            lastIndex--
        }
        return shuffle

    }
}

时间复杂度O(n)，空间复杂度O(n)