按权重随机选择[前缀和+二分+随机target]

前言

有序的地方就有二分法，尤其是数组元素全大于0的前缀和数组，二分就算利器。

一、按权重随机选择

二、前缀和+二分+随机target

package everyday.medium;

import java.util.Arrays;
import java.util.Random;

// 按权重随机选择
public class PickIndex {
    
    /* 给一个权重数组w，随机按权重选则。 直接前缀和 + 随机整数 + 二分查找 == 返回idx，得到下标即可。 */
    public PickIndex(int[] w) {
    
        prefix = new int[w.length];
        // 给前缀和赋值。
        int sum = 0, idx = 0;
        for (int i : w) prefix[idx++] = (sum += i);
        System.out.println(Arrays.toString(prefix));
    }

    int[] prefix;
    Random rand = new Random(1);

    public int pickIndex() {
    
        // 随机一个整数
        // bug1:如果每次随机feed都一样，就产生相同的数。
        // Random rand = new Random(System.currentTimeMillis());
        // rand.nextInt(n)范围[0,n)
        int target = rand.nextInt(prefix[prefix.length - 1]);
        // 二分查找在前缀和中的位置。
        return binarySearch(target + 1);
    }

    // 找比target 刚大或等于的地方。
    private int binarySearch(int target) {
    
        int low = 0, high = prefix.length - 1;

        while (low < high) {
    
            int mid = low + (high - low >>> 1);
            int midVal = prefix[mid];

            if (midVal < target) low = mid + 1;
            else if (midVal > target) high = mid;//不能减一，因为往右走了，就回不来了。配合取下整来逼近。
            else return mid;
        }
        return high;
    }

    public static void main(String[] args) {
    
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
    
            Random rand = new Random(1);

            System.out.println(rand.nextInt(100));
        }
    }
}

总结

1）有序数组/正数前缀和 与 二分法的紧密联系。

参考文献

[1] LeetCode 按权重随机选择