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洗牌算法

1. 编写一个方法,洗一副牌。要求做到完美洗牌,换言之,这副牌52!中排列组合出现的概率相同。假设给定一个完美的随机数发生器。

  假设有个方法shuffle对n-1个元素有效,我们可以用它来打乱n个元素的次序。我们会先打乱前n-1个元素的次序,然后,取第n个元素,将它与数组中的元素随机交换。这是递归的思想。

  这里我们使用的迭代方法,我们要做的就是遍历整个数组,对每个元素i,将array[i]与0和i(含)之间的随机元素交换。

//随机数产生器int random(int lower, int higher){    return lower + (rand() % (higher - lower + 1));}//递归void shuffleArrayRecursively(int cards[], int i){    if(i == 0)        return;    shuffleArrayRecursively(cards, i - 1);   //打乱先前部分的次数    int k = random(0, i);   //随机挑选索引进行交换    swap(cards[k], cards[i]);}//迭代void shuffleArrayInteratively(int cards[], int n){    for(int i = 0; i < n; i++)    {        int k = random(0, i);        swap(cards[k],cards[i]);    }}

2. 编写一个方法,从大小为n的数组中随机选出m个整数。要求每个元素被选中的概率相同。

  关于这个问题的证明解释可以参见概率问题

  这种问题和随机洗牌算法相似,所以我放在一起说。我们可以先取出源数组中的前m个元素,然后从元素m开始,迭代访问原数组,只要k<m,就将array[i]插入到目的数组中(随机选出)位置k。

//随机数产生器int random(int lower, int higher){    return lower + (rand() % (higher - lower + 1));}void pickMIteratively(int original[], int data[], int n, int m){    for(int i = 0; i < m; i++)    {        data[i] = original[i];    }    for(int i = m; i < n; i++)    {        int k = random(0, i);        if(k < m)            data[k] = original[i];    }}

 

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