【九月打卡】第二十一天 随机算法

学习课程：算法与数据结构

章节名称：第16周 随机算法，外存算法和更多

讲师：Liuyubobobo

课程内容：

随机算法是一个很广的概念

计算机生成的都是伪随机数

如何生成更”随机“的随机数

随机数生成算法PseudoRandom Number Generator

最基础的一次采样

陷阱：模偏差

加权采样：彩票机制

Leetcode 528. 按权重随机选择

import random
class Solution:

    def __init__(self, w: List[int]):
        n=len(w)
        self.lst=[0]*n
        self.lst[0]=w[0]
        for i in range(1,n):
            self.lst[i]=self.lst[i-1]+w[i]
    def pickIndex(self) -> int:
        idx=random.randint(1,self.lst[-1])
        return bisect_left(self.lst, idx)

拒绝采样：计算结束期望次数

leetcode 470. 用 Rand7() 实现 Rand10()

class Solution:
    def rand10(self):
        """
        :rtype: int
        """
        while True:
            seed = (rand7() - 1) * 7 + rand7() - 1
            if seed <=39:
                return seed%10+1

Knuth Shuffle 洗牌算法：注意公平性

可以用来解决多次不重复采样问题

蓄水池抽样

解决数据流中多次不重复采样问题

类似于TopK

Leetcode 382 链表随机节点 

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
#     def __init__(self, val=0, next=None):
#         self.val = val
#         self.next = next
import random
class Solution:

    def __init__(self, head: Optional[ListNode]):
        self.head=head

    def getRandom(self) -> int:
        ans=self.head.val
        cur=self.head.next
        cnt=1
        while cur:
            if random.randint(0,cnt)==0:            
                ans=cur.val
            cur=cur.next
            cnt+=1
        return ans

学习收获：

所有的算法的oj仅仅是学习算法的工具，关键还是要了解每一个算法的原理，很多可以AC的代码不一定就是正确的。

要注意封装的程序不受外部输入的影像，同时也不要让封装的程序影响到外部的输入；尤其是引用类型的数据。

系统设计中的算法问题值得研究，因为他是用计算机思维去解决计算机工程上的问题，他比oj题更有意义。

打卡截图：