打乱数组
题意
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。打乱后，数组的所有排列应该是 等可能 的。
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 1：
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]
- 提示：
1 <= nums.length <= 200 $-10^6$ <= nums[i] <= $10^6$ nums 中的所有元素都是 唯一的 最多可以调用 5 * 104 次 reset 和 shuffle
解法
解答此类题目，最重要的是要做到每一个取数，都是公平的，等概率的。
采用“洗牌算法”，可以做到每一位数字，被选中的概率一致。
原理是：从数组末尾开始，从[0, i]中，选出下标 n，将第 i 位与第 n 位数字对换。
举个例子：
数组 [1, 2, 3]，取出下标 i=0， 得到数字 1
再从[0, 2]的下标中，随机选出下标 n （下标 n 有可能是 0），比如这个时候取到 n= 2，则得到数字 3。
得到 3 的概率是 1/3。
将两个数字对换，得到新数组[3, 2, 1]。
接着，取出下标 i=1，得到数字 2
再从[1, 2]的下标中，随机选出下标 n，比如，这个时候取到 n=1，则得到数字 2。得到数字 2 的概率是 2/3 * 1/2 = 1/3。
将两个数字对换这步，因为都是 2，所以得到新数组是[3, 2, 1]。
以这个步骤推进，则每个数字被选中的概率都是 1/3。
/**
* @param {number[]} nums
*/
var Solution = function (nums) {
this.real = nums;
this.nums = [...nums];
};
/**
* @return {number[]}
*/
Solution.prototype.reset = function () {
this.nums = [...this.real];
return this.nums;
};
/**
* @return {number[]}
*/
Solution.prototype.shuffle = function () {
const len = this.nums.length;
let i = 0;
while (i < len) {
const randomNum = Math.floor(Math.random() * (len - i)) + i; // 从[i,len - 1]区间，随机取一个数
const tmp = this.nums[i];
this.nums[i] = this.nums[randomNum];
this.nums[randomNum] = tmp;
i++;
}
return this.nums;
};
/**
* Your Solution object will be instantiated and called as such:
* var obj = new Solution(nums)
* var param_1 = obj.reset()
* var param_2 = obj.shuffle()
*/