如何创建一个所有元素都出现两次的随机矩阵

Question

我想生成一个元素范围为 1 到 8 的 4x4 矩阵。我知道 4x4 矩阵应该包含 16 个元素，这就是为什么我想让范围 (1-8) 在矩阵中出现两次，使所有元素使用随机 function 出现两次。

但是当我使用随机function时，我不知道如何控制一个数字的出现次数。 使用随机 function 创建矩阵会使数字只出现一次或两次以上。

请帮助我实现我想要的 output。到目前为止，这是我的代码：

int[][] mat = new int[4][4];
Random r = new Random();

for(int i = 0; i < 4; i++){
    for(int j = 0; j < 4; j++){
        mat[i][j] = r.nextInt(8);
    }
}

for(int i=0; i<4; i++){
    System.out.println(Arrays.toString(mat[i]));
}

每次我创建一个矩阵时，我都希望元素从 1 到 8，并且数字像这样出现两次，但随机出现。 就像我每次运行代码一样，模式应该会改变。

预计 output：

[8,7,4,6]
[5,4,1,3]
[8,1,2,2]
[5,3,6,7]

Answer 1

您可以将包含 1-8 个元素的数组打乱两次以获得 4x4 矩阵。 randomizeArray function 使用 random() function 每次随机打乱数组。

import java.util.*;

class test{  
    public static void main(String args[]){  
        int[][] mat = new int[4][4];
        int[] data = {1,2,3,4,5,6,7,8};
        
        data = randomizeArray(data);
        // randomize array the first time for rows 1 and 2 of the 4x4 matrix

        for(int i = 0 ; i < 4; i++){
            if(i==2){data=randomizeArray(data);};
            // randomize array the second time for rows 3 and 4 of the 4x4 matrix
            for(int j = 0; j < 4; j++)
            {
                    mat[i][j] = data[(i%2)*4+j];
            }
        }
        
        for(int i=0; i<4; i++){
        
            System.out.println(Arrays.toString(mat[i]));
        
        }
    }  

    public static int[] randomizeArray(int[] data) {
        Random r = new Random();
        for(int i = 0; i < data.length; i++){
            int randomIndexSwap = r.nextInt(data.length);
            int temp = data[randomIndexSwap];
            data[randomIndexSwap] = data[i];
            data[i] = temp;
        }
        return data;
    }
}  

Answer 2

这是一种创建随机矩阵的方法，其中所有元素都出现两次

import java.util.Random;

public class MatrixGenerator {
  public static void main(String[] args) {
    // Set the size of the matrix
    int rows = 5;
    int cols = 5;

    // Create a random number generator
    Random rand = new Random();

    // Create the matrix
    int[][] matrix = new int[rows][cols];

    // Fill the matrix with random numbers
    for (int i = 0; i < rows; i++) {
      for (int j = 0; j < cols; j++) {
        // Generate a random number and store it in the matrix
        int randomNumber = rand.nextInt();
        matrix[i][j] = randomNumber;

        // Store the same random number in another location in the matrix
        // This will cause all elements to appear twice in the matrix
        matrix[j][i] = randomNumber;
      }
    }

    // Print the matrix to the console
    for (int i = 0; i < rows; i++) {
      for (int j = 0; j < cols; j++) {
        System.out.print(matrix[i][j] + " ");
      }
      System.out.println();
    }
  }
}

在这段代码中，我们首先设置矩阵中的行数和列数。 然后我们创建一个 Random object，我们将使用它来生成随机数。

接下来，我们创建矩阵并使用嵌套循环用随机数填充它。 对于矩阵中的每个元素，我们生成一个随机数并将其存储在元素的位置。 然后我们将相同的随机数存储在对角线另一侧元素的相应位置。 这会导致所有元素在矩阵中出现两次。