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398. 随机数索引
给你一个可能含有 重复元素 的整数数组 nums，请你随机输出给定的目标数字 target 的索引。你可以假设给定的数字一定存在于数组中。
实现 Solution 类：
-
Solution(int[] nums)用数组nums初始化对象。 -
int pick(int target)从nums中选出一个满足nums[i] == target的随机索引i。如果存在多个有效的索引，则每个索引的返回概率应当相等。
示例：
输入 ["Solution", "pick", "pick", "pick"] [[[1, 2, 3, 3, 3]], [3], [1], [3]] 输出 [null, 4, 0, 2] 解释 Solution solution = new Solution([1, 2, 3, 3, 3]); solution.pick(3); // 随机返回索引 2, 3 或者 4 之一。每个索引的返回概率应该相等。 solution.pick(1); // 返回 0 。因为只有 nums[0] 等于 1 。 solution.pick(3); // 随机返回索引 2, 3 或者 4 之一。每个索引的返回概率应该相等。
提示：
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1 <= nums.length <= 2 * 104 -
-231 <= nums[i] <= 231 - 1 -
target是nums中的一个整数 -
最多调用
pick函数104次
思路分析
要求重复数字的索引概率相同，那么只需要统计每个数字的索引列表，从列表中随机取即可。
也可以使用蓄水池抽样算法。
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/**
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* @since 2025-08-01 22:46:30
*/
class Solution {
private Map<Integer, List<Integer>> numToIndex = new HashMap<>();
private Random random;
public Solution(int[] nums) {
for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
numToIndex.computeIfAbsent(nums[i], k -> new ArrayList<>()).add(i);
}
random = new Random();
}
public int pick(int target) {
List<Integer> index = numToIndex.get(target);
return index.get(random.nextInt(index.size()));
}
}