[JAVA] - 高效的从 m 个元素中随机选中 n 个

Posted 2020-10-23 hcl00

之前业务中曾经遇到过从m个元素中选取 n 个的需求，当时只是跑循环根据长度进行随机选取，然后放入 Set 中去重，一直到收集到足够的个数。

这样做的缺点很明显，当剩下的元素个数越少的时候，选取的元素越容易重复，并且，使用 Set 去重，值相同的字符串会被认为是相同的元素，即使给入的数组确实有重复的数据。

直到最近看到了 Fisher-Yates 洗牌算法，从中收到启发，写了一个从 m 个元素中选取 n 个的方法，该方法性能上有了很大提升，并且可以保证取到的元素的索引绝对不会重复。如果数组中的确有相同的元素，也不会影响到被选取的概率。

 1     public static <T> T[] randomSelected(T[] array, int num) {
 2         T[] temp = Arrays.copyOf(array, array.length);　　　// 获得一个该数组的复制
 3         int length = temp.length;
 4         int left = length;
 5         while (length - left < num) {　　// length - left 为还需要计算多少次
 6             int i = (int) Math.floor(Math.random() * left--);　　// 随机选取一个元素，left 自减，这样不会覆盖上次产生的结果，并将下次选取的范围缩小
 7             T tmp = temp[i];　　// 将被选中的数与数组的最后一位进行调换
 8             temp[i] = temp[left];
 9             temp[left] = tmp;
10         }
11         return Arrays.copyOfRange(temp, 0, num > length ? length : num);　　// 从临时数组中复制出指定长度的数组
12     }

该算法不仅速度快，而且索引绝对不会重复！（如果数组里面有重复的元素，我认为这是你想要的结果，毕竟去重不是一件难事）

如果 传入的 num 等于数组的长度，还可以得到一个被打乱了顺序的数组！