洗牌算法

所谓的洗牌算法，大概意思就是将一组数随机打乱，说到随机，很容易就想到C里面的rand函数,en...说到这个函数，看看该函数如何使用

#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <stdlib.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
	srand(time(NULL));
	for(int i=1;i <= 10;++i)
	{
		printf("%d\r\n",rand());
	}
	return 0;
}

这里我打印了10个数，可以快速的运行几组程序，其实可以发现每组程序出来的结果会很接近或者相似，为啥呢，可以跟进去看看源码

// Seeds the random number generator with the provided integer.
extern "C" void __cdecl srand(unsigned int const seed)
{
    __acrt_getptd()->_rand_state = seed;
}



// Returns a pseudorandom number in the range [0,32767].
extern "C" int __cdecl rand()
{
    __acrt_ptd* const ptd = __acrt_getptd();

    ptd->_rand_state = ptd->_rand_state * 214013 + 2531011;
    return (ptd->_rand_state >> 16) & RAND_MAX;
}

可以看出，其算法之简陋，其代码中的_rand_state也就是种子,所以当srand传人一个固定值的话，每次随机出来的值也会一样。我们使用时间当种子，当快速运行几组程序后，其结果当然也会近似。所以在一些重要的工作场合中，要慎用rand函数随机，毕竟可能可以预测哦。

这里的话扯远了，我们学习就先用这个rand函数吧，那么洗牌中的打乱问题我们可以解决了，下面解决下一个问题，当随机出来一个数后，我们必然要保证这个随机数不能重复出现，毕竟牌值是唯一的。

很容易想到一种方案，那就是遇到重复就重新在随机一个，en，那么当范围值很大的话，可以考虑下可行不？

假设打乱十万个数，这个时候，越到后面，或者说还剩余一两个数的时候，那么太困难了，虽然可能最后可能可以实现，不过时间成本太大，无限猴子定理，哈哈。

所以换种思路，上面的思路根本原因是没有把随机的范围给缩小，如何缩小，直接把筛选出来的数扔出去呗，重新在这个范围内选择，即可以确保其不会重复，也会缩小范围，大概的算法思想是这样，具体看下面分析

假设数组有10个元素，其元素值依次为1 ~ 10，这里的话因为涉及到缩小范围，所以我们需要的是随机下标值，如下：

那么我们随机的范围就是[0,9],假设我们随机出来的是5，那么我们只需将5下标对应的数值6和10进行交换，再将其end指针往前挪一位即可

后面我们的随机范围就变成了[0,8],假设此时随机出来为3，那么变换后结果如下：

后面的步骤就不多说了，重复即可。

参考代码：

#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <stdlib.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
	srand(time(NULL));
	
	int nArr[10] = {0};
	int nLen = sizeof(nArr)/sizeof(int);
	int nEnd = nLen;
	
	for(int i=0;i < nLen;++i)
	{
		nArr[i] = i + 1;
	}
	//洗牌算法核心 
	while(nEnd)
	{
		int index = rand() % nEnd; //随机出来[0,nEnd-1]
		--nEnd;//缩小范围 
		if(index != nEnd)
		{//交换 
			nArr[index] ^= nArr[nEnd];
			nArr[nEnd] ^= nArr[index];
			nArr[index] ^= nArr[nEnd];
		}
	}
	
	printf("洗牌后结果: \r\n");
	for(int i=0;i < nLen;++i)
	{
		printf("%d ",nArr[i]);
	}
	printf("\r\n");
	return 0;
}

测试结果如下：