洗牌(shuffle)

洗牌(Shuffling)

假设你有一排顺序排列的扑克牌,你要做的就是重新排序使得原有的顺序排列变为无序排列.

• 初始顺序排列的扑克牌如下

洗牌排序(Shuffle sort)

步骤

• 为每个扑克牌生成一个随机数
• 根据每个扑克牌下的随机数对扑克牌进行排序

示例

• 初始扑克牌

• 添加随机数的扑克牌

• 根据扑克牌下的随机数进行排序

Code by java

static public void shuffle(int a[]){
        TreeMap<Float,Integer> tm=new TreeMap<>();//使用Float(随机数)--Integer(数字)键值对的map来存储随机数和数字的组合
                             //同时利用Treemap对键的排序功能对随机数进行排序
        Random r=new Random();//创建Random对象
        for(int i=0;i<a.length;i++)//按顺序给每个数字一个随机数,并添加到Treemap
            tm.put(r.nextFloat(),a[i]);
        int i=0;
        for(Float key:tm.keySet()) {//从Treemap中按顺序取出值,并放入到原数组中
            a[i] = tm.get(key);
            i++;
        }
    }

特点

• 排序的随机性取决于随机数生成的随机性
• 当遇到大规模洗牌,排序确实比较耗费时间

Knuth shuffle

步骤

• 每第i次迭代,从第0-i个扑克牌中选择随机的一张牌与第i张牌交换

示例

• i第i次迭代
• r随机产生介于的0-i的数字

Code by java

static public void kunthShuffle(int[] a){
        Random r=new Random();//创建Random对象
        int temp;//交换临时变量
        for(int i=1;i<a.length;i++){//显而易见下标为0的数字不用交换
            int ri=r.nextInt(i+1);//随机生成的0-i的下标
            temp=a[ri];//交换下标为i和下标为ri的两个数
            a[ri]=a[i];
            a[i]=temp;
        }
    }

特点

• 有效的对序列进行了随机化
• 能够在线性的时间内完成