Я не дуже чітко виразився. На першому місці хлопчик, якого вибрали.

Задачу з теорії ймовірностей треба формулювати так, щоб множина елементарних подій була очевидною. В моїй інтерпретації "обираємо хлопчика", у вас — "обираємо пару, в якій є хлопчик". Залежно від формулювання, відповідь буде 1/2 або 2/3.

От є у нас масив.
Імплементувати get\set\set_all що працють з O(1).

Структуру даних можете взяти довільну, але треба отакий інтерфейс, не більше й не менше.

int get(size_t i);
void set(size_t i, int v);
void set_all(int v);

Для зчитування чи записування елементу в якусь структуру даних за константний час ця структура даних повинна підтримувати  random access ітератор. Наприклад, для масивів С/С++ це зводиться до арифметики вказівників, а починаючи з 11 стандарту є ще і std::array, що підтримує загальні правила роботи з контейнерами даних в STL.

все дуже просто. Перед усім цим дійством в пам'яті треба створити безліч масивів, кожен з котрих буде містити купу однакових цифрочисел, котрі унікальні для кожного з масивів, а потім просто передавати вказівник на початок масиву, у котрого всі числа == v 

Тому що ви думаєте про масив лише як про набір елементів, а можливо вам треба цю структуру доповнити чимось. Перед вашим повідомленням я навів варіант розв'язання проблеми. Уважніше.

Це питання не алгоритму, а конкретної мови програмування. Бо на кількох відомих мені, вирішується елементарно просто присвоєнням нового масису в змінну.

Гм.

<?php $this->value = $new_value; ?>

?

Ви говорили про мови програмування, а самі даєте приклад на php (жартую). А що там під капотом відбувається можете в двох словах описати?