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knuth算法

Knuth算法,也被稱為洗牌算法或費舍爾-葉茨算法,是一種用於隨機打亂數組元素的算法。它通過在數組中隨機交換元素的位置來實現洗牌的效果。以下是該算法的一個典型實現:

初始化一個數組`numbers`,並設定隨機種子為當前時間,以確保每次運行算法時都能產生不同的隨機序列。

遍歷數組`numbers`的每個元素:

保存當前元素的值為`tmp`。

隨機選擇一個在當前元素之後的位置`r`(包括當前元素的位置)。

與位置`r`上的元素交換。

重複步驟2直到遍歷完數組的所有元素。

這個算法可以確保每個元素都有相等的機率被放到數組的任意位置,從而實現了洗牌的效果。這意味著對於含有`n`個元素的數組,算法能夠等機率地生成`n!`種可能的排列結果。

例如,對於一個包含重複元素的數組`{0, 0, 1, 1, 2, 2, 3, 3}`,使用Knuth算法洗牌後,可能會得到一個隨機的序列,如`{3, 2, 1, 1, 0, 2, 0, 3}`。這個結果是在每次循環中隨機選擇一個位置與當前元素交換得到的。