本文目录
- 用C++编写一个洗牌发牌的函数,玩家可能有两个、三个和四个
- 随机洗牌:哪一种算法是正确的
- java洗牌算法问题
- 怎么证明这个洗牌算法是随机的
- JAVA题求解(尽量简单)
用C++编写一个洗牌发牌的函数,玩家可能有两个、三个和四个
几乎所有的程序员都写过类似于“洗牌”的算法,也就是将一个数组随机打乱后输出,虽然很简单,但是深入研究起来,这个小小的算法也是大有讲究。我在面试程序员的时候,就会经常让他们当场写一个洗牌的函数,从中可以观察到他们对于这个问题的理解和写程序的基本功。 在深入讨论之前,必须先定义出一个基本概念:究竟洗牌算法的本质是什么?也就是说,什么样的洗牌结果是“正确”的? 云风曾经有一篇博文,专门讨论了这个问题,他也给出了一个比较确切的定义,在经过洗牌函数后,如果能够保证每一个数据出现在所有位置的概率是相等的,那么这种算法是符合要求的。在这个前提下,尽量降低时间复杂度和空间复杂度就能得到好的算法。 第一个洗牌算法:随机抽出一张牌,检查这张牌是否被抽取过,如果已经被抽取过,则重新抽取,直到找到没被抽出过的牌,然后把这张牌放入洗好的队列中,重复该过程,直到所有的牌被抽出。 大概是比较符合大脑对于洗牌的直观思维,这个算法经常出现在我遇到的面试结果中,虽然它符合我们对于洗牌算法的基本要求,但这个算法并不好,首先它的复杂度为O(N2),而且需要额外的内存空间保存已经被抽出的牌的索引。所以当数据量比较大时,会极大降低效率。 第二个算法:设牌的张数为n,首先准备n个不容易碰撞的随机数,然后进行排序,通过排序可以得到一个打乱次序的序列,按照这个序列将牌打乱。这也是一个符合要求的算法,但是同样需要额外的存储空间,在复杂度上也会取决于所采用的排序算法,所以仍然不是一个好的算法。 第三个算法:每次随机抽出两张牌交换,重复交换一定次数次后结束void shuffle(int* data, int length){ for(int i=0; i《SWAP_COUNTS; i++) { //Rand(min, max)返回[min, max)区间内的随机数 int index1 = Rand(0, length); int index2 = Rand(0, length); std::swap(data[index1], data[index2]); }} 这又是一个常见的洗牌方法,比较有意思的问题是其中的“交换次数”,我们该如何确定一个合适的交换次数?简单的计算,交换m次后,具体某张牌始终没有被抽到的概率为((n-2)/n)^m,如果我们要求这个概率小于1/1000,那么 m》-3*ln(10)/ln(1-2/n),对于52张牌,这个数大约是176次,需要注意的是,这是满足“具体某张牌”始终没有被抽到的概率,如果需要满足“任意一张牌”没被抽到的概率小于1/1000,需要的次数还要大一些,但这个概率计算起来比较复杂,有兴趣的朋友可以试一下。 Update: 这个概率是,推算过程可以参考这里,根据这个概率,需要交换280次才能符合要求 第四个算法:从第一张牌开始,将每张牌和随机的一张牌进行交换void shuffle(int* data, int length){ for(int i=0; i《length; i++) { int index = Rand(0, length); std::swap(data[i], data[index]); }} 很明显,这个算法是符合我们先前的要求的,时间复杂度为O(N),而且也不需要额外的临时空间,似乎我们找到了最优的算法,然而事实并非如此,看下一个算法。 第五个算法:void shuffle(int* data, int length){ for(int i=1; i《length; i++) { int index = Rand(0, i); std::swap(data[i], data[index]); }} 一个有意思的情况出现了,这个算法和第三种算法非常相似,从直觉来说,似乎使数据“杂乱”的能力还要弱于第三种,但事实上,这种算法要强于第三种。要想严格的证明这一点并不容易,需要一些数学功底,有兴趣的朋友可以参照一下这篇论文,或者matrix67大牛的博文,也可以这样简单理解一下,对于n张牌的数据,实际排列的可能情况为n! 种,但第四种算法能够产生n^n种排列,远远大于实际的排列情况,而且n^n不能被n!整除,所以经过算法四所定义的牌与牌之间的交换程序,很可能一张牌被换来换去又被换回到原来的位置,所以这个算法不是最优的。而算法五输出的可能组合恰好是n!种,所以这个算法才是完美的。 事情并没有结束,如果真的要找一个最优的算法,还是请出最终的冠军吧! 第六个算法:void shuffle(int* data, int length){ std::random_shuffle(data, data+length);} 没错,用c++的标准库函数才是最优方案,事实上,std::random_shuffle在实现上也是采取了第四种方法,看来还是那句话,“不要重复制造轮子”不想写 - -
随机洗牌:哪一种算法是正确的
几乎所有的程序员都写过类似于“洗牌”的算法,也就是将一个数组随机打乱后输出,虽然很简单,但是深入研究起来,这个小小的算法也是大有讲究。我在面试程序员的时候,就会经常让他们当场写一个洗牌的函数,从中可以观察到他们对于这个问题的理解和写程序的基本功。 在深入讨论之前,必须先定义出一个基本概念:究竟洗牌算法的本质是什么?也就是说,什么样的洗牌结果是“正确”的? 云风曾经有一篇博文,专门讨论了这个问题,他也给出了一个比较确切的定义,在经过洗牌函数后,如果能够保证每一个数据出现在所有位置的概率是相等的,那么这种算法是符合要求的。在这个前提下,尽量降低时间复杂度和空间复杂度就能得到好的算法。 第一个洗牌算法:随机抽出一张牌,检查这张牌是否被抽取过,如果已经被抽取过,则重新抽取,直到找到没被抽出过的牌,然后把这张牌放入洗好的队列中,重复该过程,直到所有的牌被抽出。 大概是比较符合大脑对于洗牌的直观思维,这个算法经常出现在我遇到的面试结果中,虽然它符合我们对于洗牌算法的基本要求,但这个算法并不好,首先它的复杂度为O(N2),而且需要额外的内存空间保存已经被抽出的牌的索引。所以当数据量比较大时,会极大降低效率。
java洗牌算法问题
你指的是Card里的toString方法吧
public String toString() { String aa = suit + “ “ + num + “ “; return aa; }
toString这个方法一般在 System.out.print时使用,这个是打印出String,JVM就是默认调用类的toSting方法
注:所有类都有toString方法,默认是当前对象的hashcode,即内存地址
所以在发牌是打印
public void dealcard()//发牌 { for(int i=0;i《52;i++) { if(i%4==0&&i!=0){ System.out.println(); //每发4张牌输出换行 } // 就是这里,默认调用card的toString方法 System.out.print(card[i]); //依次输出 发的牌 } }
怎么证明这个洗牌算法是随机的
有一副牌假设有N张,请设计一个随机洗牌算法。解决方案:这里只给出一个可以使用数学证明每张牌出现在任何位置概率为1/N的算法。Poker[N]for (i = 0; i 《 N; ++i){k = rand() % ( i + 1)if (i != k){switch(Poker[k], Poker[i]);}
JAVA题求解(尽量简单)
创建一个card类,至少有2个属性,花色和大小,然后嵌套2个循环,外循环13次(1到13),内循环4次(4种花色),创建一个deskofcards类,该类里有个list集合,把创建的13*4=52张牌放入集合内,然后打乱集合(list有方法可以打乱集合,这个动作就是洗牌),从集合内顺序remove一个(发一张牌),查看list剩余大小(报告剩余牌得数量),到这里就ok了关于洗牌,有个随机洗牌的算法,你有兴趣可以去搜下.还有一个随机发牌的思路.使用随机数产生一个0到1的随机数,然后乘以list的size(注意这里是乘以size不是52,因为随着你发牌,size的大小会变化),取整得到i,然后list.get(i)同时要remove这张牌,也是随机发牌的思路.以上2种发牌得思路实际是1.你先洗牌然后顺序发牌 2.你发牌的时候是随机从牌里抽了一张,但是牌是顺序放的. 这就是一个由业务需求转化为设计或者code的过程,自己应该多做点.