C++ Algorithm shuffle()

2024 年 8 月 30 日 | 阅读 2 分钟

C++ 算法中的 shuffle() 函数通过将元素放置在随机位置来重新排序指定范围内的元素，它使用 g 作为均匀随机数生成器。

语法

template <class RandomAccessIterator, class URNG>
  void shuffle (RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator last, URNG&& g);

参数

first: 一个随机访问迭代器，指向要重新排列的范围中第一个元素的位置。

last: 一个随机访问迭代器，指向要重新排列的范围中最后一个元素之后的位置。

g: 一个特殊的函数对象，称为均匀随机数生成器。

返回值

无

复杂度

复杂度在范围 [first, last) 内是线性的：获取随机值并交换元素。

数据竞争

范围 [first, last) 中的对象被修改。

异常

如果任何随机数生成、元素交换或迭代器操作抛出异常，此函数将抛出异常。

请注意，无效参数会导致未定义行为。

示例 1

让我们看一个简单的例子来演示 shuffle() 的用法

#include <iostream>     // std::cout
#include <algorithm>    // std::shuffle
#include <array>        // std::array
#include <random>       // std::default_random_engine
#include <chrono>       // std::chrono::system_clock

using namespace std;

int main () {
  array<int,5> foo {1,2,3,4,5};

  // obtain a time-based seed:
  unsigned seed = chrono::system_clock::now().time_since_epoch().count();

  shuffle (foo.begin(), foo.end(), default_random_engine(seed));

  cout << "shuffled elements:";
  for (int& x: foo) cout << ' ' << x;
  cout << '\n';

  return 0;
}

输出

shuffled elements: 4 1 3 5 2

示例 2

让我们看另一个简单示例

#include <random>
#include <algorithm>
#include <iterator>
#include <iostream>

using namespace std;
 
int main()
{
    vector<int> v = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
 
    random_device rd;
    mt19937 g(rd());
 
    shuffle(v.begin(), v.end(), g);
 
    copy(v.begin(), v.end(), ostream_iterator<int>(cout, " "));
    cout << "\n";
    
    return 0;
}

输出

8 6 10 4 2 3 7 1 9 5

示例 3

让我们看另一个简单示例

#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <vector>
#include <numeric>
#include <iterator>
#include <random>

using namespace std;

int main() {
  vector<int> v(10);
  iota(v.begin(), v.end(), 0);

  cout << "before: ";
  copy(v.begin(), v.end(), ostream_iterator<int>(cout, " "));
  cout << endl;

  random_device seed_gen;
  mt19937 engine(seed_gen());
  shuffle(v.begin(), v.end(), engine);

  cout << " after: ";
  copy(v.begin(), v.end(), ostream_iterator<int>(cout, " "));
  cout << endl;
  
  return 0;
}

输出

before: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 
 after: 4 3 1 2 7 0 8 9 6 5

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