519. 随机翻转矩阵

给你一个 m x n 的二元矩阵 matrix ，且所有值被初始化为 0 。请你设计一个算法，随机选取一个满足 matrix[i][j] == 0 的下标 (i, j) ，并将它的值变为 1 。所有满足 matrix[i][j] == 0 的下标 (i, j) 被选取的概率应当均等。

尽量最少调用内置的随机函数，并且优化时间和空间复杂度。

实现 Solution 类：

• Solution(int m, int n) 使用二元矩阵的大小 m 和 n 初始化该对象
• int[] flip() 返回一个满足 matrix[i][j] == 0 的随机下标 [i, j] ，并将其对应格子中的值变为 1
• void reset() 将矩阵中所有的值重置为 0

示例：输入
["Solution", "flip", "flip", "flip", "reset", "flip"]
[[3, 1], [], [], [], [], []]
输出
[null, [1, 0], [2, 0], [0, 0], null, [2, 0]]解释
Solution solution = new Solution(3, 1);
solution.flip();  // 返回 [1, 0]，此时返回 [0,0]、[1,0] 和 [2,0] 的概率应当相同
solution.flip();  // 返回 [2, 0]，因为 [1,0] 已经返回过了，此时返回 [2,0] 和 [0,0] 的概率应当相同
solution.flip();  // 返回 [0, 0]，根据前面已经返回过的下标，此时只能返回 [0,0]
solution.reset(); // 所有值都重置为 0 ，并可以再次选择下标返回
solution.flip();  // 返回 [2, 0]，此时返回 [0,0]、[1,0] 和 [2,0] 的概率应当相同

提示：

• 1 <= m, n <= 104
• 每次调用flip 时，矩阵中至少存在一个值为 0 的格子。
• 最多调用 1000 次 flip 和 reset 方法。

解题思路

对于矩阵的每个位置都使用编号代替，编号范围为[0,n*m-1]，使用set存储已经被标记为1的位置，每次我们生成一个该区间内的随机数，检查该编号对应的位置是否为1，如果为1的话，则重新生成随机数，否则返回该随机数对应矩阵位置的下标，并且加入set中。

代码

class Solution {
public:int mm,nn;unordered_set<int> set;Solution(int m, int n) {this->mm=m;this->nn=n;}vector<int> flip() {int cur=rand()%(nn*mm);while (set.count(cur)>0){cur=rand()%(nn*mm);}set.insert(cur);return {cur/nn,cur%nn};}void reset() {set.clear();}
};
/*** Your Solution object will be instantiated and called as such:* Solution* obj = new Solution(m, n);* vector<int> param_1 = obj->flip();* obj->reset();*/