1.题目基本信息

1.1.题目描述

给你一个单链表，随机选择链表的一个节点，并返回相应的节点值。每个节点 被选中的概率一样 。

实现 Solution 类：

• Solution(ListNode head) 使用整数数组初始化对象。

• int getRandom() 从链表中随机选择一个节点并返回该节点的值。链表中所有节点被选中的概率相等。

1.2.题目地址

https://leetcode.cn/problems/linked-list-random-node/description/

2.解题方法

2.1.解题思路

池塘随机抽样

2.2.解题步骤

第一步，初始化池塘空间（这里的池塘空间大小为1）

第二步，遍历数据流

• 2.1.随机地将当前元素添加到池塘空间中

第三步，最终池塘空间中的每个元素的出现概率都是均匀的

3.解题代码

python代码

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode:
#     def __init__(self, val=0, next=None):
#         self.val = val
#         self.next = next
class Solution:
    # 思路：池塘随机抽样
    def __init__(self, head: Optional[ListNode]):
        self.head = head

    def getRandom(self) -> int:
        i = 1
        node = self.head
        # 第一步，初始化池塘空间（这里的池塘空间大小为1）
        ans = node.val
        # 第二步，遍历数据流
        while node is not None:
            # 2.1.随机地将当前元素添加到池塘空间中
            if random.randrange(i) == 0:
                ans = node.val
            i += 1
            node = node.next
        # 第三步，最终池塘空间中的每个元素的出现概率都是均匀的
        return ans

c++代码

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode() : val(0), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
 *     ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}
 * };
 */
class Solution {
ListNode* head;
public:
    Solution(ListNode* head) {
        this->head = head;
    }
    
    int getRandom() {
        ListNode* cur = this->head;
        int ans = cur->val;
        int i = 1;
        while (cur) {
            if (rand() % i == 0) {
                ans = cur->val;
            }
            cur = cur->next;
            i++;
        }
        return ans;
    }
};

4.执行结果