在Swift中，有多種方案可以對(duì)數(shù)組中的元素進(jìn)行排序，例如選擇排序、快速排序、歸并排序等等。愛(ài)掏網(wǎng) - it200.com而這篇文章將介紹的是如何使用Swift編寫(xiě)一個(gè)可以將數(shù)組中元素進(jìn)行隨機(jī)排序的程序。愛(ài)掏網(wǎng) - it200.com
隨機(jī)排序的基本思路
隨機(jī)排序指的是將數(shù)組中元素隨機(jī)地打亂順序，即把原有的順序打亂，重新排列成一個(gè)新的順序。愛(ài)掏網(wǎng) - it200.com隨機(jī)排序的基本思路是將數(shù)組中的元素隨機(jī)重排，使得每個(gè)元素都有可能被交換到任意位置。愛(ài)掏網(wǎng) - it200.com隨機(jī)排序可以用 Fisher–Yates shuffle 算法實(shí)現(xiàn)。愛(ài)掏網(wǎng) - it200.com
Fisher–Yates shuffle 算法
Fisher–Yates shuffle 算法又稱 “Knuth shuffle”，是一種用于將數(shù)組隨機(jī)排序的算法。愛(ài)掏網(wǎng) - it200.com該算法的基本思路是從數(shù)組尾部向前掃描，對(duì)于每一個(gè)位置，隨機(jī)選取一個(gè)位置與其進(jìn)行交換。愛(ài)掏網(wǎng) - it200.com由于該算法從尾部向前掃描，因此交換后的元素不會(huì)再被修改，確保了每個(gè)元素被隨機(jī)分配到不同的位置的概率相等。愛(ài)掏網(wǎng) - it200.com
Fisher–Yates shuffle 算法可以通過(guò)Swift代碼實(shí)現(xiàn)，示例如下：
func shuffle<T>(array: Array<T>) -> Array<T> {
var newArray = array
for i in stride(from: newArray.count - 1, through: 1, by: -1) {
let j = Int(arc4random_uniform(UInt32(i + 1)))
if i != j {
swap(&newArray[i], &newArray[j])
}
}
return newArray
}
該函數(shù)接受一個(gè)泛型數(shù)組作為參數(shù)，返回一個(gè)已經(jīng)被隨機(jī)排序的新數(shù)組。愛(ài)掏網(wǎng) - it200.com函數(shù)內(nèi)部使用了arc4random_uniform()函數(shù)來(lái)生成隨機(jī)數(shù)，并利用這些隨機(jī)數(shù)對(duì)數(shù)組元素進(jìn)行重排。愛(ài)掏網(wǎng) - it200.com由于Swift的數(shù)組是值類型，為避免函數(shù)參數(shù)數(shù)組本身被修改，這里使用了一個(gè)新的數(shù)組來(lái)存放隨機(jī)后的結(jié)果。愛(ài)掏網(wǎng) - it200.com
使用示例
可以定義一個(gè)包含Int類型的數(shù)組，并調(diào)用shuffle()函數(shù)來(lái)隨機(jī)排列其中的元素：
let array = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
let shuffledArray = shuffle(array: array)
print("原數(shù)組：\(array)")
print("隨機(jī)排序后的數(shù)組：\(shuffledArray)")
輸出：
原數(shù)組：[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
隨機(jī)排序后的數(shù)組：[8, 10, 3, 4, 1, 7, 5, 2, 6, 9]
特殊情況處理
如果數(shù)組中只有一個(gè)元素或者元素個(gè)數(shù)為0，則無(wú)法進(jìn)行隨機(jī)排序。愛(ài)掏網(wǎng) - it200.com因此，在實(shí)際使用中需要對(duì)這種情況進(jìn)行特殊處理，示例代碼如下：
func shuffle<T>(array: Array<T>) -> Array<T> {
var newArray = array
guard newArray.count > 1 else {
return newArray
}
for i in stride(from: newArray.count - 1, through: 1, by: -1) {
let j = Int(arc4random_uniform(UInt32(i + 1)))
if i != j {
swap(&newArray[i], &newArray[j])
}
}
return newArray
}
該函數(shù)使用了guard語(yǔ)句來(lái)檢查數(shù)組長(zhǎng)度是否為0或1，如果是則直接返回原數(shù)組。愛(ài)掏網(wǎng) - it200.com
結(jié)論
本文介紹了如何使用Swift編寫(xiě)一個(gè)將數(shù)組進(jìn)行隨機(jī)排序的程序，通過(guò)Fisher–Yates shuffle 算法將數(shù)組元素進(jìn)行隨機(jī)交換實(shí)現(xiàn)。愛(ài)掏網(wǎng) - it200.com在實(shí)際使用中，還需要對(duì)特殊情況進(jìn)行特殊處理。愛(ài)掏網(wǎng) - it200.com該程序能夠幫助Swift開(kāi)發(fā)者對(duì)數(shù)組進(jìn)行隨機(jī)排列，方便處理各種數(shù)據(jù)分析、統(tǒng)計(jì)等任務(wù)。愛(ài)掏網(wǎng) - it200.com