打乱数组

本文介绍了一种有效的数组随机排列算法,通过从数组尾部开始,逐个与随机位置的元素交换,实现数组的随机打乱,确保每个元素出现在任意位置的概率相等。此算法避免了全排列的复杂度,提供了高效且均匀的随机化方案。

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题目
打乱一个没有重复元素的数组。

示例:

// 以数字集合 1, 2 和 3 初始化数组。
int[] nums = {1,2,3};
Solution solution = new Solution(nums);

// 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。
solution.shuffle();

// 重设数组到它的初始状态[1,2,3]。
solution.reset();

// 随机返回数组[1,2,3]打乱后的结果。
solution.shuffle();
思路
实现reset就copy一个数组,随机我认为用全排列就行,但是没通过
别人的思路
https://blog.youkuaiyun.com/qq_33256688/article/details/80304048
从数组的最后一个位置(假设下标是n)开始向前扫描,然后随机生成一个0到n之间的随机数,假设该随机数是r1,然后将数组最后一个位置(下标n)与r1位置互换,之后开始扫面下一个数(下标为n-1),然后随机生成一个0到(n-1)之间的随机数,假设该随机数是r2,然后将数组倒数第二个位置(下标为n-1)与r2位置互换,然后继续扫面下一个数(下标为n-2),就这样一直迭代下去。在这个迭代过程中,可以保证扫面点左边的数字都是尚未确定位置的,而右边的数字都是已经安排好位置的

代码

class Solution {
    int[] nums;
    int[] nums1;
    Random rand = new Random();
    public Solution(int[] nums) {
        this.nums=nums;
        nums1=nums.clone();
    }
    
    /** Resets the array to its original configuration and return it. */
    public int[] reset() {
        return nums1;
    }
    
    /** Returns a random shuffling of the array. */
    public int[] shuffle() {
        int length = nums.length;
        for ( int i = length; i > 0; i-- ){
            int randInd = rand.nextInt(i);//nextInt(i)将返回一个大于等于0小于i的随机数
            int temp=nums[randInd];
            nums[randInd]=nums[i-1];
            nums[i-1]=temp;
        }
        return nums;
    }
}

备注
Collections.shuffle(list)可打乱一个列表的顺序

### JavaScript 打乱数组的方法 在 JavaScript 中,可以采用多种方法来实现数组的顺序打乱功能。以下是几种常见的方式及其具体实现。 #### 方法一:基于 `sort()` 和 `Math.random()` 通过利用 `Array.prototype.sort` 方法以及 `Math.random()` 函数,能够轻松地创建一种随机比较逻辑,从而达到打乱数组的目的[^1]。 ```javascript function shuffleArray(array) { return array.sort(() => Math.random() - 0.5); } const originalArray = [1, 2, 3, 4, 5]; console.log(shuffleArray(originalArray)); // 输出一个打乱顺序的新数组 ``` 此方法的核心在于传递给 `sort()` 的回调函数返回值是一个介于 `-0.5` 到 `0.5` 的随机数,这使得每次调用的结果都具有不确定性。 --- #### 方法二:Fisher-Yates 洗牌算法 这是一种更高效且均匀分布概率的经典算法。它通过对数组中的每一个元素依次与其后续位置上的某个随机索引交换,最终完成整个数组的重新排列[^4]。 ```javascript function fisherYatesShuffle(array) { for (let i = array.length - 1; i > 0; i--) { const j = Math.floor(Math.random() * (i + 1)); [array[i], array[j]] = [array[j], array[i]]; } return array; } const anotherArray = ['apple', 'banana', 'cherry']; fisherYatesShuffle(anotherArray); console.log(anotherArray); // 数组已被原地修改并打乱 ``` 这种方法不仅效率高,而且能确保每个可能的排列组合都有相等的概率被选中。 --- #### 方法三:简单排序方式 如果仅需快速实现而不考虑性能优化,则可以直接使用如下代码片段[^3]: ```javascript var aLuanXu = ["red", "green", "blue"]; aLuanXu.sort(function () { return Math.random() > 0.5 ? -1 : 1 }); console.log(aLuanXu); // 随机输出如["blue","red","green"] ``` 尽管这种方式简洁明了,但由于其内部机制的原因可能导致某些情况下产生的结果不够理想化。 --- ### 结论 以上三种技术均可用于解决 JavaScript 中关于如何打乱数组这一需求。其中 Fisher-Yates 算法因其科学性和可靠性成为推荐首选方案;而借助内置函数 `sort()` 加上自定义比较器虽然方便快捷但也存在局限性需要注意规避潜在风险。
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