Question

在接受采访时被问及

    "What is the most efficient way to implement a shuffle function in a music
     player to play random songs without repetition"

我建议使用链接列表方法，即使用链接列表，生成随机数并从列表中删除该项目/歌曲（这样，我们确保不会重复播放歌曲）

然后我提出了位向量方法但他并不满意。
那么根据你是实现这种功能的最佳方法呢？

Answer 1

没有完美的答案，我想这类问题的目的是开始讨论。很可能你的面试官想要了解Fisher–Yates shuffle (aka Knuth shuffle)。

以下是wiki的简要介绍：

记下从1到N的数字。

选择一个与剩余（包括）的未打击数字之间的随机数k。

从低端计算，删除尚未击出的第k个数字，并将其写在别处。

从步骤2开始重复，直到所有数字都被删除。

在步骤3中记下的数字序列现在是原始数字的随机排列。

你应该提到它的低效率和好处，你如何改进它，抛出几行代码并讨论你将如何以及如何测试这段代码。

Answer 2

以下是一些实现。面试时我也遇到困难，但是面试后我发现解决方案很简单。

public class MusicTrackProgram {

// O(n)  in-place swapping
public static List<MusicTrack> shuffle3(List<MusicTrack> input) {

    Random random = new Random();

    int last = input.size() - 1;

    while (last >= 0) {

        int randomInt = Math.abs(random.nextInt() % input.size());

        // O(1)
        MusicTrack randomTrack = input.get(randomInt);

        MusicTrack temp = input.get(last);

        // O(1)
        input.set(last, randomTrack);
        input.set(randomInt, temp);

        --last;

    }

    return input;

}

// O(n)  but extra field
public static List<MusicTrack> shuffle(List<MusicTrack> input) {

    List<MusicTrack> result = new ArrayList<>();

    Random random = new Random();

    while (result.size() != input.size()) {

        int randomInt = Math.abs(random.nextInt() % input.size());

        // O(1)
        MusicTrack randomTrack = input.get(randomInt);

        if (randomTrack.isUsed) {
            continue;
        }

        // O(1)
        result.add(randomTrack);
        randomTrack.isUsed = true;

    }

    return result;

}

// very inefficient O(n^2)
public static List<MusicTrack> shuffle2(List<MusicTrack> input) {

    List<MusicTrack> result = new ArrayList<>();

    Random random = new Random();

    while (result.size() != input.size()) {

        int randomInt = Math.abs(random.nextInt() % input.size());

        // O(1)
        MusicTrack randomTrack = input.get(randomInt);

        // O(1)
        result.add(randomTrack);

        // O(n)
        input.remove(randomTrack);
    }

    return result;

}


public static void main(String[] args) {

    List<MusicTrack> musicTracks = MusicTrackFactory.generate(1000000);

    List<MusicTrack> result = shuffle3(musicTracks);

    result.stream().forEach(x -> System.out.println(x.getName()));
}

}

Answer 3

我们可以使用链接列表和队列在mp3播放器中实现歌曲搜索我们可以将其扩展到以下功能：

添加新歌
删除歌曲
随机播放一首歌曲
在播放队列中添加歌曲

假设最初我们有6首歌曲存储为链接列表链接列表有2个指针：开始和结束

totalSongCount = 6

随机播放歌曲： 我们将生成一个介于1到totalSongCount之间的随机数。设为4 我们将删除代表歌曲4的节点并将其保留在结束指针之后我们将减少totalSongCount（totalSongCount-）。

当我们减小totalSongCount时，下一次将在1-5之间生成随机数，我们可以重复该过程

要添加一首新歌，只需将其添加到链接列表并使其作为指针（添加在开头）增加totalSongCount（totalSongCount ++）

要删除歌曲，请先找到并删除它如果不只是减小totalSongCount（totalSongCount--），也要跟踪是否在结束指针之后。

所选歌曲可以有两个选项： 在那一刻玩添加到播放列表（单独的队列）

在音乐播放器中实现随机播放功能

3 个答案: