用相等數量的兩個值隨機填充2d布爾數組

Question

我試圖找到一種方法，用布爾值隨機填充長度為n的2d數組。 如果n為偶數，則數組中每個值的數量必須相等。如果n為奇數，則每次附加值都必須為相同的布爾值（與哪一個無關）。 關於如何在Java中執行此操作的任何提示？ 我目前正在改組使用相等數量的兩個值構成的數組，但這並不是真正隨機的，因為總會有n / 2（對於奇數ns為n / 2 + 1和n / 2-1）每個值。

有什么建議嗎？

Answer 1

根據您的要求，用所需的數量填充陣列，然后將其改組是一個很好的解決方案。

確保使用真正的隨機改組算法，例如Fisher-Yates改組，而不是“多次交換隨機對”方法。 如果您使用的是Collections.shuffle或類似的東西，則無需擔心。

Answer 2

使Fisher-Yates隨機播放適應2D數組可能是最簡單的方法。

 boolean[][] array = new boolean[rows][cols];
 boolean alternating = false;
 Random random = new Random();
 for (int i = 0; i < rows; i++) {
    for (int j = 0; j < cols; j++) {
      int k = random.nextInt(i * cols + j + 1);
      int swapRow = k / cols;
      int swapCol = k % cols;
      boolean tmp = array[swapRow][swapCol];
      array[swapRow][swapCol] = alternating;
      array[i][j] = tmp;
      alternating = !alternating;
    }
 }

這幾乎是http://en.wikipedia.org/wiki/Fisher%E2%80%93Yates_shuffle#The_.22inside-out.22_algorithm的逐字實現，只是我們在填充數組時會使用false和trues。

Answer 3

另一種方法可能是隨機分配您要放置下一個值的位置，而不是值本身。 您會提前確切知道要放置的每個值中有多少個。

就像是：

List<Integer> indicesList = IntStream.range(0, n * n).collect(Collectors.toList());
Collections.shuffle(indicesList);
indicesList.stream().forEach(n -> array[n % size][n / size] = (n % 2 == 0));

根據我的理解，這應該可以讓您完全隨機放置值，並且每個值的數量相等。

Answer 4

這是同事想出的一個真正簡單的解決方案。 在我看來，它確實可以正常工作並且是隨機的（請告訴我，如果不是，我對這種事情有很直覺），盡管這確實很丑陋。 與我想象的洗牌相比，這將是非常有效的。

public boolean[][] generateRandom2dBooleanArray(int length) {
    int numFalses = (length*length)/2;
    int numTrues = (length*length)/2;
    if ((length*length)%2!=0) numTrues++; 

    boolean[][] array = new boolean[length][length];

    for (int i = 0; i < array.length; i++) {
        for (int j = 0; j < array.length; j++) {

            if (Math.random() > 0.5) {//Or is it >= 0.5?  
                    if (numTrues >= 0) {
                        array[i][j] = true;
                        numTrues--;
                    } else {
                        //Since boolean arrays are false by default, you could probably just break here to get the right anser, but...
                        array[i][j] = false;
                        numFalses--;
                    }
                } else {
                    if (numFalses >= 0) {
                        array[i][j] = false;
                        numFalses--;
                    } else {
                        array[i][j] = true;
                        numTrues--;
                    }
                }
            }
        }
    }

    return array;
}