洗牌算法-交换法

洗牌算法-交换法

即费雪耶兹（Fisher–Yates） 也被称作高纳德（ Knuth）随机置乱算法

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算法目的

• 描述一：获得[n,m]区间的k个不重复随机数/元素(获取不重复随机数)。
• 描述二：将[n,m]区间的m-n个数随机置乱(随机数置乱)。

算法思想

​ 该算法每轮从序列可选范围中随机选取一个元素放入目标序列中，然后将该元素与序列可选范围中最后一个元素相交换（如果随机选中的是序列可选范围最后的元素，则相当于没有发生交换），再把序列可选范围减1。重复此过程，直到填满目标序列为止。

限制性条件

• n<m
• k<=m-n
• 序列可选范围初始时为整个初始序列的范围

算法示例

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• 目标

  从[0,9]区间随机生成5个不重复随机数

• 初始序列

  0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

• 执行流程

  第一轮

  0 1 2 3 4 9 6 7 8 | 5 ---> 5

  第二轮
  0 1 2 3 4 9 8 7 | 6 5 ---> 5 6

  第三轮
  0 1 2 3 4 7 8 | 9 6 5 ---> 5 6 9

  第四轮
  0 8 2 3 4 7 | 1 9 6 5 ---> 5 6 9 1

  第五轮
  0 8 2 7 4 | 3 1 9 6 5 ---> 5 6 9 1 3

• 得到目标序列

  5 6 9 1 3

• 实现

java代码：

//生成10个0-9间不重复随机数
static int[] defult = new int[100]; 
//初始化可选范围
static int range=100;

public static void main(String[] args) {
	//目标数组
	int[] targetArray = new int[100];
	//初始化默认数组
	for(int i=0;i<defult.length;i++) {
		defult[i]=i;
	}
	
	Random ran = new Random(100);
	
	for(int i=0;i<targetArray.length;i++) {
		int ranNum =ran.nextInt(range); 
		targetArray[i]=defult[ranNum];
		swap(ranNum,defult.length-i-1);
		range--;
	}
	
	for(int i=0;i<targetArray.length;i++) {
		System.out.println(targetArray[i]);
	}
	
}

//交换
public static void swap(int startPosition,int endPosition) {
	int temp = defult[startPosition];
	defult[startPosition] = defult[endPosition];
	defult[endPosition]=temp;
}