题目
给你一个 下标从 0 开始 的正整数数组 w ,其中 w[i] 代表第 i 个下标的权重。
请你实现一个函数 pickIndex ,它可以 随机地 从范围 [0, w.length - 1] 内(含 0 和 w.length - 1)选出并返回一个下标。选取下标 i 的 概率 为 w[i] / sum(w) 。
例如,对于 w = [1, 3],挑选下标 0 的概率为 1 / (1 + 3) = 0.25 (即,25%),而选取下标 1 的概率为 3 / (1 + 3) = 0.75(即,75%)。
示例 1:
输入:
["Solution","pickIndex"]
[[[1]],[]]
输出:
[null,0]
解释:
Solution solution = new Solution([1]);
solution.pickIndex(); // 返回 0,因为数组中只有一个元素,所以唯一的选择是返回下标 0。
示例 2:
输入:
["Solution","pickIndex","pickIndex","pickIndex","pickIndex","pickIndex"]
[[[1,3]],[],[],[],[],[]]
输出:
[null,1,1,1,1,0]
解释:
Solution solution = new Solution([1, 3]);
solution.pickIndex(); // 返回 1,返回下标 1,返回该下标概率为 3/4 。
solution.pickIndex(); // 返回 1
solution.pickIndex(); // 返回 1
solution.pickIndex(); // 返回 1
solution.pickIndex(); // 返回 0,返回下标 0,返回该下标概率为 1/4 。
由于这是一个随机问题,允许多个答案,因此下列输出都可以被认为是正确的:
[null,1,1,1,1,0]
[null,1,1,1,1,1]
[null,1,1,1,0,0]
[null,1,1,1,0,1]
[null,1,0,1,0,0]
......
代码实现
class Solution {
int[] pre;
int total;
public Solution(int[] w) {
pre = new int[w.length];
pre[0] = w[0];
for (int i = 1; i < w.length; ++i) {
pre[i] = pre[i - 1] + w[i];
}
total = Arrays.stream(w).sum();
}
public int pickIndex() {
int x = (int) (Math.random() * total) + 1;
return binarySearch(x);
}
private int binarySearch(int x) {
int low = 0, high = pre.length - 1;
while (low < high) {
int mid = (high - low) / 2 + low;
if (pre[mid] < x) {
low = mid + 1;
} else {
high = mid;
}
}
return low;
}
}