我是Java新手。我想从给定的集合中生成一组随机数,并且这些数字也不能重复。例如,可能的数字是[0,1,2,3],我想获得三个随机唯一数字存储在数组中。例如[0,2,1], [2,3,1], [0,3,2]等等
[0,1,2,3]
[0,2,1], [2,3,1], [0,3,2]
您需要一个Fisher-Yates混洗。
这是一个非常有效的“从m中选择n”解决方案,它为您提供了值的子集,并且重复的可能性 为零 (并且无需进行不必要的前期排序)。执行此操作的伪代码如下:
dim n[N] // gives n[0] through n[N-1] for each i in 0..N-1: n[i] = i // initialise them to their indexes nsize = N // starting pool size do N times: i = rnd(nsize) // give a number between 0 and nsize-1 print n[i] nsize = nsize - 1 // these two lines effectively remove the used number n[i] = n[nsize]
通过简单地从池中选择一个随机数(基于当前池的大小),将其替换为该池中的头号,然后减小池的大小,您就可以洗牌,而不必担心大量交换在前面。
如果数量很大,这很重要,因为它不会引入不必要的启动延迟。
例如,检查以下基准检查,从10中选择10:
<------ n[] ------> 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 nsize rnd(nsize) output ------------------- ----- ---------- ------ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 4 4 0 1 2 3 9 5 6 7 8 9 7 7 0 1 2 3 9 5 6 8 8 2 2 0 1 8 3 9 5 6 7 6 6 0 1 8 3 9 5 6 0 0 5 1 8 3 9 5 2 8 5 1 9 3 4 1 1 5 3 9 3 0 5 9 3 2 1 3 9 1 0 9
您会看到池随着您的使用而减少,因为您总是将用过的池替换为未使用的池,所以您将永远不会重复。
这是一个小小的Java程序,可以显示此操作:
import java.util.Random; public class testprog { private int[] pool; // The pool of numbers. private int size; // The current "size". private Random rnd; // A random number generator. // Constructor: just initilise the pool. public testprog (int sz) { pool = new int[sz]; size = sz; rnd = new Random(); for (int i = 0; i < size; i++) pool[i] = i; } // Get next random number in pool (or -1 if exhausted). public int next() { if (size < 1) return -1; int idx = rnd.nextInt(size--); int rval = pool[idx]; pool[idx] = pool[size]; return rval; } // Test program for the pool. public static void main(String[] args) { testprog tp = new testprog (10); for (int i = 0; i < 11; i++) System.out.println (tp.next()); } }
输出为(对于一个特定的运行):
3 5 1 0 6 4 9 2 8 7 -1
在-1那里只是为了向您显示在耗尽列表时会发生什么。由于您已明确声明不希望重复,因此它将返回前哨值。您还可以选择其他选项,例如引发异常或仅重新启动池。
-1