是否可以以隨機順序遍歷數組？

Question

所以，假設我有一個數組：

int arr[5];

除了從 0 到 4 遍歷數組之外，是否可以按隨機順序執行此操作，並且迭代器不會 go 通過相同的 position 兩次？

Answer 1

以下所有內容都假設您希望在 O(1) 空間中實現迭代 - 不使用例如您可以洗牌的輔助索引數組。 如果你能負擔得起 O(n) 的空間，則解決方案相對容易，所以我假設你只能負擔 O(1)。

要以隨機方式迭代數組，您可以制作一個隨機數生成器，並將其 output 作為數組的索引。 您不能以這種方式使用標准 RNG，因為它們可以太快兩次 output 相同的索引。 但是，RNG 的理論相當廣泛，您至少有兩種類型的 RNG 可以保證它們的周期。

要使用這些理論思想：

制作具有給定周期的 RNG 的技術可能太煩人而無法在代碼中實現。 因此，如果您事先知道數組的大小，您可以選擇 N = n，並手動創建您的 RNG（分解 n 或 n+1 將是第一步）。 如果您不知道數組的大小，請為 N 選擇一些易於使用的數字，例如 2 的某個合適的冪。

Answer 2

正如評論中提到的，有幾種方法可以做到這一點。 最明顯的方法是對范圍進行shuffle ，然后對其進行迭代：

std::shuffle(arr, arr + 5);

for (int a : arr) 
  // a is a new random element from arr in each iteration

這當然會修改范圍，這可能不是您想要的。

對於不修改范圍的選項：您可以生成一系列索引，打亂這些索引並使用這些索引來索引該范圍：

int ind[5];
std::iota(ind, ind + 5, 0);
std::shuffle(ind, ind + 5);

for (int i : ind)
  // arr[i] is a new random element from arr in each iteration

您還可以實現一個自定義迭代器，該迭代器以隨機順序迭代一個范圍而不重復，盡管這對於您嘗試實現的功能來說可能是多余的。 嘗試一下，了解它是如何工作的，這仍然是一件好事。