打乱数组

给你一个整数数组 nums ，设计算法来打乱一个没有重复元素的数组。

实现 Solution class:

Solution(int[] nums) 使用整数数组 nums 初始化对象
int[] reset() 重设数组到它的初始状态并返回
int[] shuffle() 返回数组随机打乱后的结果

示例：

输入
["Solution", "shuffle", "reset", "shuffle"]
[[[1, 2, 3]], [], [], []]
输出
[null, [3, 1, 2], [1, 2, 3], [1, 3, 2]]

解释
Solution solution = new Solution([1, 2, 3]);
solution.shuffle(); // 打乱数组 [1,2,3] 并返回结果。任何 [1,2,3]的排列返回的概率应该相同。例如，返回 [3, 1, 2]
solution.reset(); // 重设数组到它的初始状态 [1, 2, 3] 。返回 [1, 2, 3]
solution.shuffle(); // 随机返回数组 [1, 2, 3] 打乱后的结果。例如，返回 [1, 3, 2]

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/shuffle-an-array
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思路

自己的笨思路

Solution中保存原数组，在reset中直接返回，在shuffle函数被调用的时候，生成一个打乱的新数组发回。

生成方法：

​ 使用一个集合set，每次生成一个随机数i，检查set中是否存在，不存在即放入set，并在新数组后添加nums[i]，最后返回新数组。

class Solution {
private:
    vector<int> nums;
public:
    Solution(vector<int>& nums) {
        this->nums=nums;
    }

    vector<int> reset() {
        return this->nums;
    }

    vector<int> shuffle() {
        vector<int> ret;
        int len = nums.size();
        set<int>s;
        while(s.size()!=len){
            int ran = rand()%len;
            if(!s.count(ran)){
                s.emplace(ran);
                ret.emplace_back(nums[ran]);
            }
        }
        s.clear();
        return ret;
    }
};

这个方法使用了set，而且要不停生成随机数，所以空间复杂度和时间复杂度都不理想。

时间188ms

空间100.3MB

Fisher-Yates 洗牌算法

​ 可以把数组分成洗过牌的部分和未洗牌的部分，每次从未洗牌的部分随机取一个，然后这部分的第一个元素交换，再把第一个元素划到洗过牌的部分。

class Solution {
private:
    vector<int>nums;
    vector<int>ret;
    int len;
public:
    Solution(vector<int>& nums) {
        this->len = nums.size();
        this->nums=nums;
        for(int i=0;i<len;i++){
            ret.emplace_back(nums[i]);
        }
    }

    vector<int> reset() {
        return nums;
    }

    vector<int> shuffle() {
        for(int i=0;i<len;i++){
            int j= i + rand()%(len-i);
            swap(ret[i],ret[j]);
        }
        return ret;
    }
};

这里用到了一个额为的数组，没有set，空间上好了很多，但是时间上并没有很大改善，但是这个方法不需要用随机数去碰，也不用去set里进行判断，按说该好很多的，但是时间为144ms,空间为88MB，时间上没有好很多。