生成随机顺序，但在Java中有约束

Question

当我放置一个整数列表时，如何生成另一个具有约束的随机顺序？

例如，我将整数1、2、3、4放入集合中，当我尝试打印结果时，例如“ 1 2 3 4”，“ 1 2 4 3”，“ 1 3 2 4”，“ 2 1 3” 4”或“ 2 1 4 3”（1必须在3之前，2必须在4之前）

提前致谢

Answer 1

您可以考虑的一件事是随机交换元素。 您可以在集合中选择一个随机位置，然后将该位置中的元素与下一个元素交换。 这样，您可以防止1与3交换，或2与4交换。您可以重复执行此操作，直到数字正确地加扰为止：

[1, 2, 3, 4]随机数为0，与位置1的元素交换。

[2, 1, 3, 4]随机数为1，与位置2的元素交换。

元素是1和3，所以不要交换。

[2, 1, 3, 4]随机数为2，与位置3的元素交换。

[2, 1, 4, 3]等

如果您想概括约束，则只需更改条件即可。 您可以确保要交换位置上的两个元素彼此之间不在2个之内，而不是在元素分别为1和3或2和4时拒绝交换（如上例所示）。 if(b==a+2)continue; ：

元素是5和7，所以不要交换。

if(7==5+2)continue; // ie don't swap.

Answer 2

如果将其用作字符串，则可以使用此答案的算法交换所有数字

输入所有数字后，只需将它们连接在一起即可。 无需将它们视为数字或字符串。 您要做的就是重新排序它们。

得到结果后，可以检查约束条件是否匹配，然后打印出另一个列表。 像这样的东西

private boolean isConstraintSatisfied(String wholeString, String firstNum, String secondNum){
    return wholeString.indexOf(firstNum) <= wholeString.indexOf(secondNum);
}

不是最优雅的解决方案，但我认为它会起作用。 对于小的输入集，它应该不会太低效。

Answer 3

您在此处定义的称为部分订单 。 您希望生成一个仍满足部分顺序的随机排列，即随机线性扩展。

幸运的是，Java API指定了Collections.shuffle ，它实现了Fisher-Yates算法来生成随机排列。 不幸的是，通过Collections.sort的标准Java技术是一种比较sort ，因此专注于总订单-与我们想要的部分订单不同。 实际上，Java API缺乏我们可以在此处使用的排序算法。

“通过转置生成Poset的线性扩展”中介绍的一种方法涉及以类似于Hassan解决方案的方式交换集合中的相邻元素。 这似乎是解决本地化问题的有效方法。