【面試】shuffle函式的實現

leesf發表於2016-03-26
面試函式

一、前言

　　有位同學面試的時候被問到shuffle函式的實現，他之後問我，我知道這個函式怎麼用，知道是對陣列（或集合）中的元素按隨機順序重新排列。但是沒有深入研究這個是怎麼實現的。現在直接進入JDK原始碼進行分析。

二、原始碼分析

　　shuffle函式的原始碼如下　　

    public static void shuffle(List<?> list, Random rnd) {
        // 集合大小
        int size = list.size();
        if (size < SHUFFLE_THRESHOLD || list instanceof RandomAccess) { // 小於shuffle閾值或者可以隨機訪問(如ArrayList，訪問效率很高)
            // 從後往前遍歷
            for (int i=size; i>1; i--)
                // 交換指定位置的兩個元素
                swap(list, i-1, rnd.nextInt(i));
        } else { // 如果大於閾值並且不支援隨機訪問，那麼需要先轉化為陣列，再進行處理
            Object arr[] = list.toArray(); // 該陣列只是中間儲存過程
            // 從後往前遍歷
            for (int i=size; i>1; i--)
                // 交換指定位置的兩個元素
                swap(arr, i-1, rnd.nextInt(i));
            // 重新設定list的值
            ListIterator it = list.listIterator();
            // 遍歷List
            for (int i=0; i<arr.length; i++) {
                it.next();
                it.set(arr[i]);
            }
        }
    }

　　說明：從原始碼可知，進行shuffle時候，是分成兩種情況。

　　1. 若集合元素個數小於shuffle閾值或者集合支援隨機訪問，那麼從後往前遍歷集合，交換元素。

　　2. 否則，先將集合轉化為陣列（提高訪問效率），再進行遍歷，交換元素（在陣列中進行），最後設定集合元素。

　　其中涉及的swap函式如下，兩個過載函式

    public static void swap(List<?> list, int i, int j) {
        // 交換指定位置的兩個元素
        final List l = list;
        l.set(i, l.set(j, l.get(i)));
    }

    private static void swap(Object[] arr, int i, int j) {
        Object tmp = arr[i];
        arr[i] = arr[j];
        arr[j] = tmp;
    }

　　說明：兩個過載函式很簡單，不再累贅。

三、總結

　　多看原始碼，原始碼也是最直觀的。平時多注意積累，水滴石穿。謝謝各位園友的觀看~

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