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鞠文婷
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抽牌算法

抽牌算法随机数 
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      打听到明天中午的密码学实验内容，今天晚上在寝室先行完成Java版，明天上完课再补上C++版。

      实验要求很简单：生成一个元素不重复的随机序列，长度由用户输入，但是元素大小需在0~10000之间，生成这种序列的算法有个比较简单易懂的名字：抽牌算法。

      显然，这个算法的核心在两点：随机 & 不重复。因此可以先创建一个有10000个元素的数组，随机取出一个元素，将其放在一边，而放在一边的方式就是与最后一个元素对换，之后取随机数的范围就排除对换至数组后端的元素，同时将选出的元素存入一个新的数组，即为生成序列。

      这里我就先直接附上源码：

/**
 * @author 鞠文婷
 * 抽牌算法
 */
package getRandomInt;

import java.util.Scanner;

public class getRandomInt {
	public static int[] getRandomInt(int n) {
		int[] result = new int[n];    //用于存储输出序列
		
		int[] intArray = new int[10000];
		// 初始化原数组
		for(int i=0;i<intArray.length;i++) {
			intArray[i] = i+1;
		}
		
		// 获取不重复的随机数数组
		for(int i=0;i<n;i++) {
			int c = getRandom(0,10000-i,n);
			int index = c;
			swap(intArray,index,10000-i-1);
			result[i] = intArray[10000-i-1];
			
//			System.out.println(i+" "+result[i]);
//			if(result[i] == 9999)
//				System.out.println("--------------------------------");
		}
		
		// 判断是否有重复元素
		for(int m=0;m<result.length;m++) {
			for(int a=m+1;a<result.length;a++) {
				if(result[m] == result[a])
					System.out.println("~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~"+result[m]+"  m = "+m+"  a = "+a);
			}
		}
		
		return result;
	}
	
	// 交换数组内元素
	public static void swap(int[] array,int x,int y) {
		int temp = array[x];
		array[x] = array[y];
		array[y] = temp;
	}
	
	// 获取随机数（方法其一~）
	public static int getRandom(int min,int max,int n) {
		int result = min + new Double(Math.random() * (max - min)).intValue();
//		System.out.println("result = "+result);
		return result;
	}
	public static void main(String args[]){
		System.out.println("Please enter an integer between 0 to 10000:");
		Scanner sc = new Scanner(System.in);
		int n = sc.nextInt();
		
		System.out.println("The random list is: ");
		getRandomInt(n);
	}

}

 

 

      鉴于抽牌算法没有一个固定的套路，因此我这里再附上两个思路：

      I、每次抽取一个随机数后，定义一个新的数组，存储剩余元素，显然这种方法效率太低，而且大致思路与上面相同，没有必要；

      II、假设输出序列为n，则将0~10000分成n部分，从每部分中随机抽取一个元素，组成最终的序列。关于这个方法，可能很多人乍眼看上去会觉得所取元素不够随机，但实际上，从概率论的角度来说，这种情况下每个元素被抽到的概率是一样的，只不过可能的情况变少了。如果大家心里还是有隔阂的话，也可以在原数组上做点改动再分组，毕竟没有一个固定的格式，只要符合随机&不重复的要求，抽牌算法怎样捣腾都是可以的。 

      这里就不附上源码了，如果有更好的思路，欢迎大家讨论围观，相互学习~

 

      算法思想很简单，但还是有些东西值得学习的，比如说，生成随机序列。这里介绍地挺详细，我只是采用了一种很简单的方法。

 

      Java版的算法收获了不少人的建议，因此C++版我采用了一个新的算法思想：每获取一个元素，则将其值变为范围之外的值，比如我的范围是1~x，则将取过的值变为x+1，之后重新取随机数，如果它对应的元素是范围之外的则重新取，这也算是标志法的一个变种吧，源码如下：

 

#include<iostream>
#include<stdlib.h>
using namespace std;
int getRandomInt(int n);
int getRandom(int min,int max);

int x;     // 定义总数组长，即范围上限，默认下限为1（10000）

// 生成随机序列
int getRandomInt(int n) {
	cout<<"Please enter x:"<<endl;
	cin>>x;
	cout<<"Please enter the length of list you want to print:"<<endl;
	cin>>n;

	int *array = new int[x];
	for(int i=1;i<=x;i++) {
		array[i] = i;
	}

	int *result = new int[n]; //存储输出序列

	for(int j=0;j<n;j++) {
		int index = getRandom(1,x);
		if(array[index] < x+1) {
			result[j] = array[index];
			cout<<j+1<<"\t"<<result[j]<<endl;
		}
		else j--;
		array[index] = x+1;
	}

	return 0;
}

// 选取min~max的随机数
int getRandom(int min,int max) {
	int random = rand() % (max-min+1) + min;
	return random;
}

int main() {
	int n;
	cout<<getRandomInt(n);
	return 0;
}

 最后附上程序流程图一份儿：



 

        想要“正宗”的标记法做法，请看评论~ 

 

欢迎批评指正！~

 

 

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| 浅析Mac OS X与Linux的启动过程
评论
22 楼 kidding87 2014-10-17  
hashset就完啦
	public static HashSet<Integer> generate(int from,int to,int size){
		assert to>from;
		Random r = new  Random();
		HashSet<Integer> set = new HashSet<>(size);
		while(set.size()!=size){
			set.add(r.nextInt(to-from+1)+from);
		}
		return set;
	}
21 楼 鞠文婷 2014-10-16  
357236417 写道
到此一游~

欢迎经常来踩  话说大神你能不能把名字换了~
20 楼 357236417 2014-10-16  
到此一游~
19 楼 鞠文婷 2014-10-16  
yangguo 写道
public class Test {
	
	static  int[] createRandomArray(int max,int count){
		int[] flags = new int[max];
		int[] result = new int[count];
			
		for (int i = 0; i < count; i++) {
			int rand = 0;
			do{
				rand = new Random().nextInt(max) + 1;
			}while(flags[rand] == 1);
			flags[rand] = 1;
			result[i] = rand;
		}
		return result;
	}
	public static void main(String[] args) {
		int[] rands = createRandomArray(10000,100);
		for (int i = 0; i < 50; i++) {
			System.out.println(rands[i]);
		}
	}
	

}

学习了
18 楼 鞠文婷 2014-10-16  
yangguo 写道
public class Test {
	
	static  int[] createRandomArray(int max,int count){
		int[] flags = new int[max];
		int[] result = new int[count];
			
		for (int i = 0; i < count; i++) {
			int rand = 0;
			do{
				rand = new Random().nextInt(max) + 1;
			}while(flags[rand] == 1);
			flags[rand] = 1;
			result[i] = rand;
		}
		return result;
	}
	public static void main(String[] args) {
		int[] rands = createRandomArray(10000,100);
		for (int i = 0; i < 50; i++) {
			System.out.println(rands[i]);
		}
	}
	

}

前辈好热心  我的C++版是基于你的建议写的，用的标志法~
17 楼 yangguo 2014-10-16   
public class Test {
	
	static  int[] createRandomArray(int max,int count){
		int[] flags = new int[max];
		int[] result = new int[count];
			
		for (int i = 0; i < count; i++) {
			int rand = 0;
			do{
				rand = new Random().nextInt(max) + 1;
			}while(flags[rand] == 1);
			flags[rand] = 1;
			result[i] = rand;
		}
		return result;
	}
	public static void main(String[] args) {
		int[] rands = createRandomArray(10000,100);
		for (int i = 0; i < 50; i++) {
			System.out.println(rands[i]);
		}
	}
	

}
16 楼 yangguo 2014-10-16  
鞠文婷 写道
yangguo 写道
fsplove520 写道
yangguo 写道
算法错误，效率低下。随便举一例，只要第一个随机数出来不是9999，那以后怎么也不可能是9999了。

用 筛选法 可秒出。


这倒不一定，他是把已经选到的值替换到后面去了，也就是 9999有可能被替换到中间的某个元素，还是有可能选到 9999的



胡说八道，第一个值出来后，随机值就变成在【0,9999）之间，出来个鬼啊。

你可能没有细看我的算法思想，如果前两个没有选到9999的话，那它在第二个数出来后会被换到前面去，我加了个判断语句，你输入10000时是可以输出9999的，而且我试了两次都不是第一个~ 还有筛选法是筛选出素数的吧


重新看了下。那应该是不用判断重复的了，因为根本不会重复。
好吧，标志法
15 楼 yangguo 2014-10-16  
fsplove520 写道
yangguo 写道
fsplove520 写道
yangguo 写道
算法错误，效率低下。随便举一例，只要第一个随机数出来不是9999，那以后怎么也不可能是9999了。

用 筛选法 可秒出。


这倒不一定，他是把已经选到的值替换到后面去了，也就是 9999有可能被替换到中间的某个元素，还是有可能选到 9999的



胡说八道，第一个值出来后，随机值就变成在【0,9999）之间，出来个鬼啊。


具体他这个实现能不能取到我就不清楚了，但是按照他的设计，取完第一个之后如果不是9999，那么9999是被替换到前面去了，最后一个元素的值并不是9999了，话说，这样取不到9999?


好吧，我错了。这算法太诡异。
14 楼 鞠文婷 2014-10-16  
鞠文婷 写道
yangguo 写道
fsplove520 写道
yangguo 写道
算法错误，效率低下。随便举一例，只要第一个随机数出来不是9999，那以后怎么也不可能是9999了。

用 筛选法 可秒出。


这倒不一定，他是把已经选到的值替换到后面去了，也就是 9999有可能被替换到中间的某个元素，还是有可能选到 9999的



胡说八道，第一个值出来后，随机值就变成在【0,9999）之间，出来个鬼啊。

你可能没有细看我的算法思想，如果前两个没有选到9999的话，那它在第二个数出来后会被换到前面去，我加了个判断语句，你输入10000时是可以输出9999的，而且我试了两次都不是第一个~ 还有筛选法是筛选出素数的吧

随机数是用作的数组下标，不一定是对应元素
13 楼 鞠文婷 2014-10-16  
yangguo 写道
fsplove520 写道
yangguo 写道
算法错误，效率低下。随便举一例，只要第一个随机数出来不是9999，那以后怎么也不可能是9999了。

用 筛选法 可秒出。


这倒不一定，他是把已经选到的值替换到后面去了，也就是 9999有可能被替换到中间的某个元素，还是有可能选到 9999的



胡说八道，第一个值出来后，随机值就变成在【0,9999）之间，出来个鬼啊。

你可能没有细看我的算法思想，如果前两个没有选到9999的话，那它在第二个数出来后会被换到前面去，我加了个判断语句，你输入10000时是可以输出9999的，而且我试了两次都不是第一个~ 还有筛选法是筛选出素数的吧
12 楼 fsplove520 2014-10-16  
yangguo 写道
fsplove520 写道
yangguo 写道
算法错误，效率低下。随便举一例，只要第一个随机数出来不是9999，那以后怎么也不可能是9999了。

用 筛选法 可秒出。


这倒不一定，他是把已经选到的值替换到后面去了，也就是 9999有可能被替换到中间的某个元素，还是有可能选到 9999的



胡说八道，第一个值出来后，随机值就变成在【0,9999）之间，出来个鬼啊。


具体他这个实现能不能取到我就不清楚了，但是按照他的设计，取完第一个之后如果不是9999，那么9999是被替换到前面去了，最后一个元素的值并不是9999了，话说，这样取不到9999?
11 楼 yangguo 2014-10-16  
fsplove520 写道
yangguo 写道
算法错误，效率低下。随便举一例，只要第一个随机数出来不是9999，那以后怎么也不可能是9999了。

用 筛选法 可秒出。


这倒不一定，他是把已经选到的值替换到后面去了，也就是 9999有可能被替换到中间的某个元素，还是有可能选到 9999的



胡说八道，第一个值出来后，随机值就变成在【0,9999）之间，出来个鬼啊。
10 楼 鞠文婷 2014-10-16  
sjynt131 写道
鞠文婷 写道
sjynt131 写道
呵呵，思路挺清晰，但代码问题不少啊，没测试吧？

怎么可能没测试... 算法代码的问题有哪些？

1. n是 用于存储输出序列 的长度，swap(intArray,index,n-i-1); 这里是把n当做原数组intArray的长度了吧？ 看你的逻辑是应该把抽出的随机数放到原数组后面，但实际是放到前面去了，所以有可能结果会重复。
2. getRandom(int min,int max,int n)多了个没有使用的参数n,不知道建方法时有什么用意。
3. 在性能优化上没有考虑，比如在抽取数量较小时没必要有原数组并做交换，直接在范围内取足够数量的不重复的随机数返回即可。或者抽取数较大时(大于原数组一半长度)，抽取的随机数是去除的数据之类的考虑...

一语惊醒梦中人！我昨天加了判断语句后发现的确是有重复，但一直不知道哪里出错，谢谢你~
9 楼 sjynt131 2014-10-16  
鞠文婷 写道
sjynt131 写道
呵呵，思路挺清晰，但代码问题不少啊，没测试吧？

怎么可能没测试... 算法代码的问题有哪些？

1. n是 用于存储输出序列 的长度，swap(intArray,index,n-i-1); 这里是把n当做原数组intArray的长度了吧？ 看你的逻辑是应该把抽出的随机数放到原数组后面，但实际是放到前面去了，所以有可能结果会重复。
2. getRandom(int min,int max,int n)多了个没有使用的参数n,不知道建方法时有什么用意。
3. 在性能优化上没有考虑，比如在抽取数量较小时没必要有原数组并做交换，直接在范围内取足够数量的不重复的随机数返回即可。或者抽取数较大时(大于原数组一半长度)，抽取的随机数是去除的数据之类的考虑...
8 楼 鞠文婷 2014-10-15  
sjynt131 写道
呵呵，思路挺清晰，但代码问题不少啊，没测试吧？

怎么可能没测试... 算法代码的问题有哪些？
7 楼 fsplove520 2014-10-15  
yangguo 写道
算法错误，效率低下。随便举一例，只要第一个随机数出来不是9999，那以后怎么也不可能是9999了。

用 筛选法 可秒出。


这倒不一定，他是把已经选到的值替换到后面去了，也就是 9999有可能被替换到中间的某个元素，还是有可能选到 9999的
6 楼 yangguo 2014-10-15  
算法错误，效率低下。随便举一例，只要第一个随机数出来不是9999，那以后怎么也不可能是9999了。

用 筛选法 可秒出。
5 楼 sjynt131 2014-10-15  
呵呵，思路挺清晰，但代码问题不少啊，没测试吧？
4 楼 鞠文婷 2014-10-15  
fsplove520 写道
我的意思是 用这个，得到了重复元素

我修改了下，每次循环的时候，下标随机数的范围相应-1，因为相应元素会被移到数组尾，就相当于将已选随机数对应的元素从原数组中删除，这样就不会有重复了~ 多谢指正！
3 楼 fsplove520 2014-10-15  
我的意思是 用这个，得到了重复元素
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