【面试题】在一个含有n个元素的集合中随机取一个数
2015-08-08 15:55
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题目
遇到这么一个面试题,题目是在一个含有n个元素的集合中随机取一个元素。关键点是n很大而且不定,所以不能直接生成一个随机数,然后等概率取。解答
假设存放n个元素的集合为S0,然后再申请一个空集合S1。然后将S0中的元素一个一个的放入S1中,在这个过程中做如下操作:1. 将第一个元素i1放入集合S1中,即S1{i1},在S1中随机取一个元素的话只能取i1;
2. 再将元素i2放入集合S1中,即S1{i1, i2},生成一个0-1之间的随机数,如果随机数小于1/2,则选取新加入的元素,否则,保持上次选取的元素不变;
3. 再将元素i3放入集合S1中,即S1{i1, i2, i3},生成一个0-1之间的随机数,如果随机数小于1/3,则选取新加入的元素,否则,保持上次选取的元素不变;
4. 再将元素i4放入集合S1中,即S1{i1, i2, i3, i4},生成一个0-1之间的随机数,如果随机数小于1/4,则取新加入的元素,否则,保持上次选取的元素不变;
5. ……
6. 直到原集合S0为空结束。
这样是不是等概率呢?
第一次:选取i1的概率P1(i1) = 1;
第二次:P2(i2) = 1/2; P2(i1) = P1(i1) x 1/2 = 1 x 1/2 = 1/2;
第三次:P3(i3) = 1/3; P3(i2) = P2(i2) x 2/3 = 1/2 x 2/3 = 1/3; P3(i1) = P2(i1) x 2/3 = 1/2 x 2/3 = 1/3;
第四次:P4(i4) = 1/4; P4(i3) = P3(i3) x 3/4 = 1/3 x 3/4 = 1/4 …………
这样直到n个元素全部都放到S1之后,所取的元素就是等概率取的。
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