小编典典

使用Random和OrderBy是一种很好的随机播放算法吗?

c#

我在Coding
Horror上
阅读了一篇有关各种随机播放算法的文章。我已经看到有人在这样做以随机排列列表:

var r = new Random();
var shuffled = ordered.OrderBy(x => r.Next());

这是一个很好的随机播放算法吗?究竟如何运作?这是可以接受的方式吗?


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2020-05-19

共1个答案

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这不是我喜欢的一种改组方式,主要是因为它很容易实现O(n)改组,而没有充分的理由是O(n log
n)。问题“工作”中的代码基本上是为每个元素赋予一个随机(希望是唯一的!)数字,然后根据该数字对元素进行排序。

我更喜欢Durstenfield的Fisher-Yates shuffle的变体,它可以交换元素。

实现一个简单的Shuffle扩展方法基本上将包括调用ToListToArray在输入上,然后使用现有的Fisher-
Yates实现。(Random将参数作为参数传递,以使生活更美好。)周围有很多实现方式……我可能在某个地方给出了答案。

这样的扩展方法的好处是,读者可以清楚地知道您实际上正在尝试做什么。

编辑:这是一个简单的实现(没有错误检查!):

public static IEnumerable<T> Shuffle<T>(this IEnumerable<T> source, Random rng)
{
    T[] elements = source.ToArray();
    // Note i > 0 to avoid final pointless iteration
    for (int i = elements.Length-1; i > 0; i--)
    {
        // Swap element "i" with a random earlier element it (or itself)
        int swapIndex = rng.Next(i + 1);
        T tmp = elements[i];
        elements[i] = elements[swapIndex];
        elements[swapIndex] = tmp;
    }
    // Lazily yield (avoiding aliasing issues etc)
    foreach (T element in elements)
    {
        yield return element;
    }
}

编辑:下面对性能的评论提醒我,我们在改组元素时实际上可以返回这些元素:

public static IEnumerable<T> Shuffle<T>(this IEnumerable<T> source, Random rng)
{
    T[] elements = source.ToArray();
    for (int i = elements.Length - 1; i >= 0; i--)
    {
        // Swap element "i" with a random earlier element it (or itself)
        // ... except we don't really need to swap it fully, as we can
        // return it immediately, and afterwards it's irrelevant.
        int swapIndex = rng.Next(i + 1);
        yield return elements[swapIndex];
        elements[swapIndex] = elements[i];
    }
}

现在,这只会完成所需的工作。

请注意,在两种情况下,您都需要注意Random用作以下用途的实例:

  • Random大致同时创建两个的实例将产生相同的随机数序列(以相同方式使用时)
  • Random 不是线程安全的。

我有一篇文章,Random其中将详细介绍这些问题并提供解决方案。

2020-05-19