随机洗牌：在 Python 中打乱数组的妙招

2023-09-23 04:10:00

如何打乱一个数组？

洗牌：巧用 Python 的魔法

在 Python 中，洗牌数组的常用方法便是 shuffle 函数。shuffle 函数隶属于 random 模块，它能够随机地重新排列一个列表中的元素。让我们看个简单的例子：

import random

# 定义一个包含数字的列表
numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

# 使用 shuffle 函数打乱列表
random.shuffle(numbers)

# 打印打乱后的列表
print(numbers)

运行这段代码，你会发现 numbers 列表中的元素被随机地重新排列了。

深入探秘：Fisher-Yates 算法

Fisher-Yates 算法是另一种打乱数组的经典算法。它以高效和简单著称，广泛应用于计算机科学领域。算法的步骤如下：

从数组的最后一个元素开始，依次向前迭代。
对于每个元素，生成一个随机数 i，其中 0 ≤ i < 当前元素的索引。
将当前元素与索引 i 处的元素交换。

下面我们通过代码实现 Fisher-Yates 算法：

def fisher_yates_shuffle(array):
    for i in range(len(array) - 1, 0, -1):
        j = random.randint(0, i)
        array[i], array[j] = array[j], array[i]
    return array

# 定义一个包含数字的列表
numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

# 使用 Fisher-Yates 算法打乱列表
shuffled_numbers = fisher_yates_shuffle(numbers)

# 打印打乱后的列表
print(shuffled_numbers)

简约至上：random.sample() 函数

Python 还提供了一个内置函数 random.sample()，可以轻松地从一个列表中随机抽取指定数量的元素。如果想打乱一个数组，我们可以通过多次调用 random.sample() 函数来实现。

import random

# 定义一个包含数字的列表
numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

# 使用 random.sample() 函数打乱列表
shuffled_numbers = []
while numbers:
    element = random.sample(numbers, 1)
    shuffled_numbers.extend(element)
    numbers.remove(element[0])

# 打印打乱后的列表
print(shuffled_numbers)