广州4399面试题（一）

来源：互联网发布：linux mv r 编辑：程序博客网时间：2024/06/10 09:04

题目描述

现给定一个含有n个元素的数组，请随机获取其中的m个元素(不能重复获取)。

算法描述

首先，随机获取元素，可以使用rand() % 数组长度；
其次，要保证元素的不重复获取，只需将获取的元素从原数组中移除即可，但是每次都进行删除操作，需要频繁的移动数组元素，其复杂度很高；现在，我们换一种思路，将获取的元素与原数组最后的元素进行交换，再将数组的长度减一，那么就可以做到O(1)复杂度将其移除；详见下图：

此算法的时间复杂度为O(n)，其只与要获取的m个数有关，在n和m相差非常悬殊的时候，效率非常高。

程序源码

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#include <iostream>  
#include <vector>  
#include <algorithm>  
#include <iterator>  
  
using namespace std;  
  
typedef int ErrorType;  
  
const ErrorType ErrSucceed          =   0;  
const ErrorType ErrInvalidRange     =   10;  
const ErrorType ErrUnknown          =   100;  
  
template <typename ItemType>  
ErrorType GetRandItemsFromArray(vector<ItemType> &items,  
                                const size_t itemCount,   
                                vector<ItemType> &result)  
{  
    // 边界检测  
    if (items.size() < itemCount)  
        return ErrInvalidRange;  
  
    // 将结果向量清空，并预留足够的空间，防止多次分配导致的性能开销。  
    result.clear();  
    result.reserve(itemCount);  
  
    // 注意差1的边界错误  
    size_t itemsLength = items.size() - 1;  
  
    // 算法描述见正文  
    for (size_t i = 0; i < itemCount; ++i)  
    {  
        int tmpIndex = rand() % itemsLength;  
        result.push_back(items[tmpIndex]);  
        swap(items[tmpIndex], items[itemsLength]);  
        --itemsLength;  
    }  
  
    return ErrSucceed;  
}  
  
int main()  
{  
    vector<int> vec;  
    for (int i = 0; i < 100; ++i)  
        vec.push_back(i);  
    vector<int> res;  
    for (int i = 0; i < 10; ++i)  
    {  
        GetRandItemsFromArray(vec, 10, res);  
        copy(res.begin(), res.end(), ostream_iterator<int>(cout, " "));  
        cout << endl;  
    }  
  
    return 0;  
}  

总结

题目本身不难，但是要注意边界的校验，错误处理，代码可读性，数据抽象，时间及空间复杂度。另外，如果是现场写代码，最好问面试官原始数组是否允许修改！

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