每日演算法 洗牌演算法

2021-07-10 00:20:52 字數 1021 閱讀 1076

給定乙個n個數的序列,設計乙個演算法將其隨機打亂,保證每個數出現在任意乙個位置的概率相同(也就是說在n!個的排列中,每乙個排列出現的概率相同)。

假設輸入為陣列num[length]。

隨機選乙個數,放到num[0]中,再隨機選數,如果該數已經選過,重新選,直到該數未選過時放入num[1]中,以此類推,直到所有的數都選出來,很明顯,這種選法一共有n!中可能,每種可能出現的概率都相同。

但是該做法效率不高,因為選過的數再選將耗費大量時間。

基於以上演算法的缺陷,我們做出改進:選過的數將不再考慮。比如num[0…k]為已選的數,那麼我們的隨機只在k+1到length-1間進行。

void myswap(int &a, int &b)

void shuffle(int num, int length)

}

解釋一下:

index為本次選的牌的存放位置,rand()%(index+1)產生0到index之間的隨機數,而已選的數的下標為index+1到length-1,所以可以保證已選的數不會再重複選到。

一些小細節:

習慣使用–index而不是index–的原因是:index–需要乙個臨時變數來儲存自減前的index值,而–index,直接先自減,之後返回自身,因此效率更高一些。(當然,實際上編譯器可能會做一些優化,使得兩者的區別不大,這僅僅是乙個良好的程式設計習慣)。

使用逆序:rand()%(index+1)比較方便地產生0到index之間的隨機數,如果是正序,則需要寫成:

for (int

index = 0; index

< length; ++index)

運算多一些,而且不夠簡潔。

最後提乙個點:以上**每次運算的結果都會是一樣的,如果想要每次都不一樣,需要新增種子(使用srand((int)time(0));根據時間來選擇種子)。

每天進步一點點,come on!

(●』◡』●)

本人水平有限,如文章內容有錯漏之處,敬請各位讀者指出,謝謝!

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