【面试】shuffle函数的实现

一、前言

　　有位同学面试的时候被问到shuffle函数的实现，他之后问我，我知道这个函数怎么用，知道是对数组（或集合）中的元素按随机顺序重新排列。但是没有深入研究这个是怎么实现的。现在直接进入JDK源码进行分析。

二、源码分析

　　shuffle函数的源码如下　　

    public static void shuffle(List<?> list, Random rnd) {
        // 集合大小
        int size = list.size();
        if (size < SHUFFLE_THRESHOLD || list instanceof RandomAccess) { // 小于shuffle阈值或者可以随机访问(如ArrayList，访问效率很高)
            // 从后往前遍历
            for (int i=size; i>1; i--)
                // 交换指定位置的两个元素
                swap(list, i-1, rnd.nextInt(i));
        } else { // 如果大于阈值并且不支持随机访问，那么需要先转化为数组，再进行处理
            Object arr[] = list.toArray(); // 该数组只是中间存储过程
            // 从后往前遍历
            for (int i=size; i>1; i--)
                // 交换指定位置的两个元素
                swap(arr, i-1, rnd.nextInt(i));
            // 重新设置list的值
            ListIterator it = list.listIterator();
            // 遍历List
            for (int i=0; i<arr.length; i++) {
                it.next();
                it.set(arr[i]);
            }
        }
    }

　　说明：从源码可知，进行shuffle时候，是分成两种情况。

　　1. 若集合元素个数小于shuffle阈值或者集合支持随机访问，那么从后往前遍历集合，交换元素。

　　2. 否则，先将集合转化为数组（提高访问效率），再进行遍历，交换元素（在数组中进行），最后设置集合元素。

　　其中涉及的swap函数如下，两个重载函数

    public static void swap(List<?> list, int i, int j) {
        // 交换指定位置的两个元素
        final List l = list;
        l.set(i, l.set(j, l.get(i)));
    }

    private static void swap(Object[] arr, int i, int j) {
        Object tmp = arr[i];
        arr[i] = arr[j];
        arr[j] = tmp;
    }