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。

方法一：哈希表

class Solution {

        Random random;
        Map<Integer, List<Integer>> map = new HashMap<>();

        public Solution(int[] nums) {
            this.random = new Random();
            for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
                if (!map.containsKey(nums[i])) {
                    map.put(nums[i], new ArrayList<>());
                }
                map.get(nums[i]).add(i);
            }
        }

        public int pick(int target) {
            List<Integer> indexList = map.get(target);
            return indexList.get(random.nextInt(indexList.size()));
        }
    }

方法二：水塘抽样

image.png

class Solution {
    int[] nums;
    Random random;

    public Solution(int[] nums) {
        this.nums = nums;
        random = new Random();
    }

    public int pick(int target) {
        int ans = 0;
        for (int i = 0, cnt = 0; i < nums.length; ++i) {
            if (nums[i] == target) {
                ++cnt; // 第 cnt 次遇到 target
                if (random.nextInt(cnt) == 0) {
                    ans = i;
                }
            }
        }
        return ans;
    }
}

提示：

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

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/random-pick-index
著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权，非商业转载请注明出处。