497. 非重叠矩形中的随机点

2021/06/02 leetcode 共 1165 字,约 4 分钟

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给定一个非重叠轴对齐矩形的列表 rects,写一个函数 pick 随机均匀地选取矩形覆盖的空间中的整数点。

提示:

  1. 整数点是具有整数坐标的点。
  2. 矩形周边上的点包含在矩形覆盖的空间中。
  3. 第 i 个矩形 rects [i] = [x1,y1,x2,y2],其中 [x1,y1] 是左下角的整数坐标,[x2,y2] 是右上角的整数坐标。
  4. 每个矩形的长度和宽度不超过 2000。
  5. 1 <= rects.length <= 100
  6. pick 以整数坐标数组 [p_x, p_y] 的形式返回一个点。
  7. pick 最多被调用10000次。

示例 1:

输入: 
["Solution","pick","pick","pick"]
[[[[1,1,5,5]]],[],[],[]]
输出: 
[null,[4,1],[4,1],[3,3]]

示例 2:

输入: 
["Solution","pick","pick","pick","pick","pick"]
[[[[-2,-2,-1,-1],[1,0,3,0]]],[],[],[],[],[]]
输出: 
[null,[-1,-2],[2,0],[-2,-1],[3,0],[-2,-2]]

输入语法的说明:

输入是两个列表:调用的子例程及其参数。Solution 的构造函数有一个参数,即矩形数组 rects。pick 没有参数。参数总是用列表包装的,即使没有也是如此。

solution

蓄水池抽样,该题把随机抽样应用到了二维空间的点,这里以 pointCnt / total的概率选择当前矩形,然后在等概率选择x和y坐标。

利用前缀和做二分查找。


class Solution:

    def __init__(self, rects: List[List[int]]):
        self.rects = rects
        self.rect2id = {}
        total = 0
        for i in range(len(self.rects)):
            r = self.rects[i]
            pcnt = (r[2] - r[0] + 1) * (r[3] - r[1] + 1)
            total += pcnt
            self.rect2id[total] = i
        self.total = total
        self.keys = list(self.rect2id.keys())

    def pick(self) -> List[int]:
        import random
        k = random.randint(1, self.total)
        import bisect
        i = bisect.bisect_right(self.keys, k-1)
        # print(i)
        id = self.rect2id[self.keys[i]]
        select = self.rects[id]
        return [random.randint(select[0], select[2]), random.randint(select[1], select[3])]

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