JS中數(shù)組隨機排序?qū)崿F(xiàn)方法(原地算法sort/shuffle算法)
一、原地算法
在談sort之前,我們先了解一下原地算法,什么事原地算法呢?所謂原地算法就是說基于原有的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行一定的操作修改,而不借助額外的空間。使用原地算法時,其內(nèi)存干凈,空間復(fù)雜度是O(1),可以減少沒必要的內(nèi)存,避免造成內(nèi)存浪費和冗余。當(dāng)然,減小內(nèi)存損耗會帶來算法復(fù)雜度和時間消耗的增加,所以是一個Tradeoff。Tradeoff 是一種針對目標(biāo)選擇有效的路徑的思維方式,需要對做的事情權(quán)衡利弊,選擇最佳方式處理問題。
二、Array.property.sort()
含義:sort方法基于原地算法實現(xiàn)數(shù)組排序,直接對數(shù)據(jù)進(jìn)行排序
參數(shù):sort(compare(a,b)),指定順序?qū)?shù)組進(jìn)行排序,不寫參數(shù)的時候,默認(rèn)會將原數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成字符串按照字符的Unicode編碼進(jìn)行排序。
compare(a,b)中,a、b都是比較參數(shù),當(dāng)
a-b>0 ,交換位置
a-b=0,位置不變
a-b<0,位置不變
隨機排序我們都會想到Math的random方法,具體實現(xiàn)如下,但是這樣操作確有缺陷,理論很豐滿,實踐很殘酷。
1、方法一(不推薦)
arr.sort(() => Math.random() - 0.5)
缺陷:chrome瀏覽器對于數(shù)組長度為10以內(nèi)的使用插入排序,反之則為快速排序和插入排序的組合,故而并不能做到隨機分布。測試:測試某數(shù)據(jù)在數(shù)組中各個位置的次數(shù)。
let obj = {}; let count = 0; let n = 10000; while (n--) { let arr = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10,11,12,13,14] arr.sort(() => Math.random() - 0.5) let index = arr.indexOf(1)//取1在數(shù)組排序后的位置 obj[index] ? obj[index]++ : obj[index] = 1 }
輸出:
圖示:
ECMAScript中關(guān)于Array.prototype.sort(comparefn)的標(biāo)準(zhǔn),其中并沒有規(guī)定具體的實現(xiàn)算法,但是提到一點: Calling comparefn(a,b) always returns the same value v when given a specific pair of values a and b as its two arguments.也就是說,對同一組a、b的值,comparefn(a, b)需要總是返回相同的值。而上面的() => Math.random() -0.5(即(a, b) => Math.random() - 0.5)顯然不滿足這個條件。 翻看v8引擎數(shù)組部分的源碼,注意到它出于對性能的考慮,對短數(shù)組(例如長度小于10)使用的是插入排序,對長數(shù)組則使用了快速排序。
理解:(a, b) => Math.random() - 0.5,每次a,b都是固定的,但是Math.random() - 0.5)卻是隨機的,
2、方法一改良
構(gòu)造一個新數(shù)組,如[{v:1,k:Math.random()},{v:1,k:Math.random()}]
,具體如下:
let arr = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10,11,12,13,14] for(let i=0;i<arr.length;i++){ shuffle(arr) } function shuffle(arr){ let newArr = arr.map(item=>({v:i,k:Math.random())}) newArr.sort((a,b)=> (a.k - b.k)) arr.splice(0, arr.length, ...newArr.map(i => i.v)); }
三、洗牌算法實現(xiàn)隨機排序
1、換牌
邏輯:從一副牌中抽取一張,與最后一張牌進(jìn)行交換,放到最后證明該牌已經(jīng)被隨機抽選過,而被交換的牌就排在前面,就有機會被繼續(xù)抽選。
- 隨機抽取一張
- 抽取的放置到最后位置
- 最后位置的牌放置在隨機抽取的位置
let arr = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10,11,12,13,14]; funtion shuffle(ar){ for(let i = arr.length;i>0;i--){ let temRandom = Math.floor(Math.random()*i) arr[i] = arr[temRandom]; arr[temRandom] = arr[i] } return arr } shuffle(arr)
2、抽牌
邏輯:從一副牌抽取一張放置一旁,則這幅牌會越抽越少,直至到最后一張。
- 隨機抽取一張
- 抽取的牌放置旁邊
- 在抽取的那副牌沖除去隨機抽取的那張牌
let arr = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10,11,12,13,14]; funtion shuffle(ar){ let temp = []; for(let i = arr.length;i>0;i--){ let temRandom = Math.floor(Math.random()*i) temp.push(arr[temRandom]) arr.splice(temRandom,1)//抽取一張后,要除去這張牌,然后在剩下的牌中繼續(xù)抽 } return temp } shuffle(arr)
附:本文用到的JS基礎(chǔ)
本文用到數(shù)組方法基本介紹
splice返回被刪除的元素,直接修改數(shù)組數(shù)據(jù),可接受1/2/3個參數(shù)
let arr = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10,11,12,13,14]; arr.splice(0)//刪除索引從0開始的所有數(shù)據(jù),即刪除所有數(shù)據(jù) arr.splice(0)//刪除索引從1開始的所有數(shù)據(jù),即只保留第一位數(shù)據(jù) arr.splice(2,1)//刪除索引為2的數(shù)據(jù) arr.splice(0,arr.length,5)//刪除原數(shù)組的數(shù)據(jù),并把數(shù)據(jù)5填充到arr中
- Math.floor() 向下取整
- Math.ceil() 向上取整
總結(jié)
到此這篇關(guān)于JS中數(shù)組隨機排序?qū)崿F(xiàn)方法的文章就介紹到這了,更多相關(guān)JS數(shù)組隨機排序?qū)崿F(xiàn)內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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