[武汉|结业弟子]JS-徐童|2017年04月01日的日报-技能树.IT修真院

发表于： 2017-04-01 19:41:47

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洗牌算法具体指的是什么？

1.背景介绍

洗牌算法是我们常见的随机问题，在玩游戏，随机排序时经常用到。同时它也是一道经典的面试题.

2.知识剖析

何为洗牌算法？

一个1到n的序列，随机打乱，保证每个数出现在任意一个位置的概率相同。

3.常见问题

有哪些实现算法？ https://bost.ocks.org/mike/shuffle

4.解决方案

Fisher-Yates Shuffle

一般化方法:

假如要洗牌，那么最随机的做法无疑是从牌堆里随便抽一张出来，然后放在一边，之后从剩下的牌里重复之前的操作，直到所有牌都被抽出来放到了另一堆中。抽象到代码世界，按相同的做法，就是随机从数组里取出一个元素，保存到另一个数组，然后重复之，直到原数组中所有元素都处理掉。

http://sandbox.runjs.cn/show/1hylhpck 演示1

function shuffle1(array) {

var copy = [],

n = array.length,

while (n) {

i = Math.floor(Math.random() * array.length);

if (i in array) {

copy.push(array[i]);

var order = array.length - n;

var current = i;

display(order, current);

delete array[i];

n--;

}

return copy;

}

缺点：即使一个序号上的元素已经被处理过了，由于随机函数产生的数是随机的，所有这个被处理过的元素序号可能在之后的循环中不断出现.

改进方法

处理完一个元素后，我们用Array的splice()方法将其从目标数组中移除同时也更新了目标数组的长度，如此一来下次遍历的时候是从新的长度开始，不会重复处理的情况了。

http://sandbox.runjs.cn/show/v6a7gq0f 演示2

function shuffle2(array) {

var copy = [],

n = array.length,

while (n) {

i = Math.floor(Math.random() * n--);

copy.push(array.splice(i, 1)[0]);

}

return copy;

}

缺点：因为调用splice来删除数组元素会导致删除位置之后的所有元素要做shift操作来向前补充，从而达到将数组长度减小的目的，当然这是在后台自动完成的，但这无疑增加了算法的复杂度。

算法能否再次优化？

考虑不创建新的数组来保存已经抽取的元素:随机从数组中抽出一个元素，然后与最后个元素交换，相当于把这个随机抽取的元素放到了数组最后面去，表示它已经是被随机过了，同时被换走的那个元素跑到前面去了，会在后续的重复操作中被随机掉。一轮操作过后，下一轮我们只在剩下的n-1个元素也就是数组的前n-1个元素中进行相同的操作，直到进行到第一个。

http://sandbox.runjs.cn/show/jabgttzr 演示3

function shuffle3(array) {

var m = array.length,

t, i;

while (m) {

i = Math.floor(Math.random() * m--);

t = array[m];

array[m] = array[i];

array[i] = t;

}

return array;

}