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Objective-C实现FisherYates Shuffle洗牌算法(附完整源码)
阅读量:802 次
发布时间:2023-02-18

本文共 1845 字,大约阅读时间需要 6 分钟。

Fisher-Yates Shuffle(也称为Knuth Shuffle)是一种高效的洗牌算法,广泛应用于数组随机排序。以下是Objective-C实现该算法的详细步骤和代码。

Fisher-Yates Shuffle 算法概述

Fisher-Yates Shuffle是一种经典的数组洗牌算法,通过逐步交换数组元素的位置来实现随机打乱。该算法的时间复杂度为O(n),其中n为数组的长度。其独特之处在于,随着数组的逐步打乱,每一次交换都增加数组的混乱程度,从而生成一个随机的顺序。

Fisher-Yates Shuffle 实现步骤

  • 初始化随机数生成器:在Objective-C中,可以使用arc4j随机数生成器来生成随机数。
  • 遍历数组:从数组的最后一个元素开始,向前遍历到第一个元素。
  • 生成随机索引:在当前未访问的元素范围内生成随机索引。
  • 交换元素位置:将当前元素与随机索引处的元素交换位置。
  • 记录随机索引:为了避免重复访问,记录已访问的随机索引。
  • Objective-C 代码实现

    #import 
    @interface Shuffle : NSObject- (NSArray *)fisherYatesShuffle:(NSArray *)inputArray;@end@implementation Shuffle- (NSArray *)fisherYatesShuffle:(NSArray *)inputArray { NSMutableArray *shuffledArray = [inputArray mutableCopy]; Randomize *randomizer = [[Randomize alloc] init]; for (int i = [shuffledArray count] - 1; i > 0; i--) { int randomIndex = [randomizer nextIntWithLowerBound:0 UpperBound:i]; [shuffledArray exchangeObjectAtIndex:i withObjectAtIndex:randomIndex]; // Skip already visited index to avoid duplicates if (randomIndex != i) { i--; // Decrement i to skip the next iteration } } return [shuffledArray copy];}@end

    代码解释

  • 类定义Shuffle类继承自NSObject,并声明了一个类方法fisherYatesShuffle用于执行洗牌操作。
  • 初始化随机数生成器:使用Randomize类来生成随机数,确保每次洗牌时都能得到不同的随机索引。
  • 遍历数组:从数组末尾开始,向前遍历到索引0。
  • 生成随机索引:在当前未访问索引范围内生成一个随机数。
  • 交换元素:使用exchangeObjectAtIndex:withObjectAtIndex:方法交换当前索引和随机索引处的元素。
  • 记录随机索引:如果随机索引与当前索引不同,跳过已经访问的索引,避免重复访问。
  • 使用示例

    Shuffle *shuffled = [[Shuffle alloc] init];NSArray *inputArray = [NSArray arrayWithObjects: @"1", @"2", @"3", @"4", @"5", nil];NSArray *shuffledArray = [shuffled fisherYatesShuffle:inputArray];NSLog(@"Shuffled Array: %@", shuffledArray);

    总结

    Fisher-Yates Shuffle是一种高效且易于实现的洗牌算法。通过逐步交换数组元素的位置,确保每次操作后数组的混乱程度逐步增加。Objective-C实现该算法时,结合随机数生成器,能够轻松完成数组的随机打乱。如果需要更高效的洗牌算法,可以考虑使用更高级的算法如Heap Shuffle或Merge Shuffle。

    转载地址:http://bpnfk.baihongyu.com/

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