Question

我正在通过阅读“ JAVA，如何编程”一书来学习Java，我已经读到了第7章，它讨论了数组和数组操作。在7.5节（案例研究：纸牌洗牌和交易模拟）中，它介绍了一个程序，该程序创建一副纸牌，对其进行洗牌，并显示经过洗牌的纸牌，而没有任何重复。

在程序中，它使用shuffle方法在创建卡片后对其进行洗牌。该方法使用随机对象创建一个介于0到51之间的随机数，以从卡片组中选择一张卡片并将其分配给一个数组。代码：

 public void shuffle() {
     // after shuffling, dealing should start at deck[ 0 ] again
     currentCard = 0; // reinitialize currentCard

     // for each Card, pick another random Card (0-51) and swap them
     for (int first = 0; first < deck.length; first++) {
         // select a random number between 0 and 51
         int second = randomNumbers.nextInt( NUMBER_OF_CARDS ); 

         // swap current Card with randomly selected Card
         Card temp = deck[ first ];
         deck[ first ] = deck[ second ];
         deck[ second ] = temp;
    }
}

如果int second = randomNumbers.nextInt( Number_OF_CARDS );该怎么办生成一个已经选择的随机数？甲板上不会有重复的东西吗？如果不是这种情况，为什么此行没有给出重复的数字？我想念什么？

我了解到，在给定的范围内，“几乎”均等地生成了随机数，但是仍有机会生成之前已经生成的数字。

Answer 1

它不会重复，因为您总是在交换卡，并且交换也永远不会重复。例如，假设我的列表以[a, b, c, d]开始。如果我选择1作为我的第一个随机数，则我交换元素0和2，最后得到[c, b, a, d]。如果我再次选择2作为第二个数字，则交换1和2，最后得到[c, a, b, d]。

但是您是是正确的，该算法是错误的！您可以交换已交换的卡，这意味着较早交换的卡更有可能再次被交换，这会带来偏差。 This CodingHorror blog post对此进行了讨论，如果您搜索“错误的改组算法”之类的话，在线上还有许多其他讨论。

相反，如果您尝试将卡交换到位置i，则应该从位置x随机选择一张卡，例如i <= x < deck.length。我暂时忘了这本书的（不正确的）算法的名字，但是我提到的变种叫做Fisher–Yates shuffle。

Answer 2

此代码不会从卡组中挑选卡片并插入新列表。而是多次交换两张随机卡。卡组内的卡仍然彼此“唯一”。多次选择一个索引不是问题，它只是与另一张卡交换了。因此，在一种情况下，它可能会在索引5和14处交换卡，而在另一次for循环迭代中，它可能会在索引11和{{1}处交换卡。 }。但是最后，卡片组包含了相同的卡片，但是它们不再是原始顺序了。

Answer 3

这是我多年前学到的算法。关键是要不断减少随机数的限制，这样您就不会替换已替换的内容。


public class ShuffleDemo {
   int max = 10;

   public static void main(String[] args) {
      new ShuffleDemo().shuffle();
   }

   public void shuffle() {
      // start off with an array of 1 to max
      int[] vals = IntStream.rangeClosed(0, max).toArray();
      while (max > 0) {
         int selection = ThreadLocalRandom.current().nextInt(max);
         int temp = vals[max - 1];
         vals[max - 1] = vals[selection];
         vals[selection] = temp;
         max--;
      }

      System.out.println(Arrays.toString(vals));
   } // end method
}

卡仍然有可能最终回到其原始位置。但是，那也可以在真正的套牌中发生

Java如何防止使用Random类创建重复的数字？

3 个答案: