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摘要
在編程中，偶然間須要對數據停止隨機打亂，以模仿差其余場景或許實現特定的算法須要。C言語作為一種高效且廣泛利用的編程言語，供給了多種實現隨機亂序的方法。本文將揭秘C言語中多少種罕見的隨機亂序算法，並經由過程具體的代碼示例來展示怎樣輕鬆實現數據打亂，同時間享一些高效編程技能。
1. 隨機亂序算法概述
隨機亂序算法的目標是將一組元素按照隨機的次序重新陳列。罕見的亂序算法有Fisher-Yates洗牌算法（也稱為Knuth洗牌算法）、C言語標準庫中的qsort隨機化算法等。
2. Fisher-Yates洗牌算法
Fisher-Yates洗牌算法是一種高效的隨機亂序算法，它可能在O(n)的時光複雜度內實現對數組的隨機打亂。
2.1 算法道理
- 從數組的最後一個元素開端，隨機抉擇一個元素與以後地位的元故舊換。
- 重複步調1，直到交換到數組的第一個元素。
2.2 代碼實現
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
void shuffle(int *array, int n) {
for (int i = n - 1; i > 0; --i) {
int j = rand() % (i + 1);
int temp = array[i];
array[i] = array[j];
array[j] = temp;
}
}
int main() {
int arr[] = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};
int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
srand((unsigned int)time(NULL)); // 設置隨機種子
shuffle(arr, n);
for (int i = 0; i < n; ++i) {
printf("%d ", arr[i]);
}
printf("\n");
return 0;
}
3. qsort隨機化算法
C言語標準庫中的qsort函數供給了隨機化的排序功能，可能經由過程設置比較函數來實現隨機亂序。
3.1 算法道理
- 經由過程隨機抉擇兩個元故舊換地位，從而實現數組的隨機打亂。
- qsort函數本身是一個疾速排序算法，經由過程比較函數隨機化可能實現對數組的隨機亂序。
3.2 代碼實現
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
int compare(const void *a, const void *b) {
int j = rand() % 3 - 1; // 生成-1、0或1
if (j == 0) return (*(int *)a - *(int *)b);
else return j;
}
int main() {
int arr[] = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};
int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
srand((unsigned int)time(NULL)); // 設置隨機種子
qsort(arr, n, sizeof(int), compare);
for (int i = 0; i < n; ++i) {
printf("%d ", arr[i]);
}
printf("\n");
return 0;
}
4. 總結
經由過程以上兩種算法的介紹，我們可能看到C言語供給了多種實現隨機亂序的方法。在現實編程中，我們可能根據具體須要抉擇合適的算法，並經由過程設置隨機種子跟比較函數來把持亂序的過程。控制這些高效編程技能，有助於我們更好地處理數據，處理現實成績。