如何在 Java 中生成随机排列？

Posted 2023-02-15

【中文标题】如何在 Java 中生成随机排列？

【英文标题】：How to generate a random permutation in Java?

【发布时间】：2011-07-27 05:30:36

【问题描述】：

生成 n 个数字的随机排列的最佳方法是什么？

例如，假设我有一组数字 1、2 和 3 (n = 3)

所有可能排列的集合：123, 132, 213, 231, 312, 321

现在，我该如何生成：

上述集合的元素之一（随机选择） 如上所示的整个排列集

换句话说，如果我有一个包含 n 个元素的数组，我如何随机打乱它们？请协助。谢谢。

【参考方案1】：

你可以试试RubyCollect4J

Ruby.Array.of(1, 2, 3).permutation().toA().sample();

它完全符合您的要求。 顺便说一句，我是这个 Java 库的作者。

【参考方案2】：

java.util.Collections.shuffle(List);

javadoc link for Collections.shuffle

List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
list.add(1);
list.add(2);
list.add(3);
java.util.Collections.shuffle(list);

值得注意的是，您可以使用许多算法。以下是它在 Sun JDK 中的实现方式：

public static void shuffle(List<?> list, Random rnd) 
    int size = list.size();
    if (size < SHUFFLE_THRESHOLD || list instanceof RandomAccess) 
        for (int i=size; i>1; i--)
            swap(list, i-1, rnd.nextInt(i));
     else 
        Object arr[] = list.toArray();

        // Shuffle array
        for (int i=size; i>1; i--)
            swap(arr, i-1, rnd.nextInt(i));

        // Dump array back into list
        ListIterator it = list.listIterator();
        for (int i=0; i<arr.length; i++) 
            it.next();
            it.set(arr[i]);
        
    

【讨论】：

非常感谢。但是 api 说它在线性时间内工作。我们是否有可能以低于 O(n) 的复杂度实现这一目标？

@Shankar: Yes

@Danny 这是可能的，但不切实际。

@metdos 你能详细说明一下吗？我相信这是 knuth shuffle，他写了一本关于算法的书。从字面上看。

是的，你是对的。我想我的问题是随机发生器。我创建了一个长度为 3 的列表，我将其洗牌 100000 次，结果并不令人满意（没有像我预期的那样接近统一）

【参考方案3】：

你问的是置换生成器吗？因为您的排列集缺少两个数字。无论如何，您可以查看http://www.merriampark.com/perm.htm上的排列生成器

【讨论】：

我的错！我改变了它。但是，我希望随机生成排列。