[LeetCode] 470. Implement Rand10() Using Rand7()
Given a function rand7
which generates a uniform random integer in the range 1 to 7, write a function rand10
which generates a uniform random integer in the range 1 to 10.
Do NOT use system's Math.random()
.
Example 1:
Input: 1
Output: [7]
Example 2:
Input: 2
Output: [8,4]
Example 3:
Input: 3
Output: [8,1,10]
Note:
rand7
is predefined.- Each testcase has one argument:
n
, the number of times thatrand10
is called.
Follow up:
- What is the
expected value
for the number of calls torand7()
function? - Could you minimize the number of calls to
rand7()
?
Analyse
使用rand7模拟出rand10
用多的模拟少的很简单,比如如果是要rand10模拟rand7,调用一次rand10,如果结果>7则无效,再一次rand10,直到结果<=7即可
第一种办法,把1-10分成两部分,这样就可以用rand7来模拟,总共需要>=2次rand7
第一次rand7,用来区分生成1-5还是6-10,如果rand7的返回值 > 4,生成6-10,< 4,生成1-5
第二次rand7,模拟rand5,要生成6-10则结果+5
1 2 3 4 5 6 7
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
int leftOrRight() {
int tmp = rand7();
if (tmp < 4)
{
return 0;
}
else if (tmp > 4)
{
return 1;
}
else
{
return leftOrRight();
}
}
int getSmall5() {
int tmp = rand7();
if (tmp <= 5)
{
return tmp;
}
else
{
return getSmall5();
}
}
int rand10() {
int lr = leftOrRight();
if (lr == 0)
{
return getSmall5();
}
else
{
return getSmall5() + 5;
}
}
这种方法性能很差,为了拿到符合要求的数字甚至使用了两次递归
Runtime: 288 ms, faster than 7.28% of C++ online submissions for Implement Rand10() Using Rand7().
Memory Usage: 9.7 MB, less than 80.00% of C++ online submissions for Implement Rand10() Using Rand7().
第二种办法,来自leetcode,用两次rand7
,建立一个二维坐标与1-10的映射,
1 2 3 4 5 6 7
--------------------
1| 1 2 3 4 5 6 7
2| 8 9 10 1 2 3 4
3| 5 6 7 8 9 10 1
4| 2 3 4 5 6 7 8
5| 9 10 1 2 3 4 5
6| 6 7 8 9 10 * *
7| * * * * * * *
int rand10()
{
int row, col, index = 0;
do
{
col = rand7();
row = rand7();
index = col + (row - 1) * 7;
}
while (index > 40);
return 1 + index % 10;
}
简化一下代码
int rand10() {
int index = rand7() + (rand7() - 1) * 7;
while (index > 40)
{
index = rand7() + (rand7() - 1) * 7;
}
return 1 + index % 10;
}
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