#include <stdlib.h>

#include <assert.h>

#include <time.h>

// void Swap(int& nOne, int& nTwo)

// {

// nOne = nOne + nTwo;

// nTwo = nOne - nTwo;

// nOne = nOne - nTwo;

// }

void Swap(int& nOne, int& nTwo)

{

    int nTemp;

    nTemp = nOne;

    nOne = nTwo;

    nTwo = nTemp;

}

//返回一个在区间[nBeg, nEnd]内的随机数

int Random(int nBeg, int nEnd)

{

    assert(nEnd >= nBeg);

    if (nBeg == nEnd)

    {

        return nBeg;

    }

    else

    {

        return rand() % (nEnd - nBeg + 1) + nBeg;

    }

}

void RandomizeInPlace(int* pnA, int nLen)

{

    static bool s_bFirst = false;

    if (!s_bFirst)

    {

        srand(time(NULL));

        s_bFirst = true;

    }

    

    for (int i = 0; i < nLen; ++i)

    {

        Swap(pnA[i], pnA[Random(i, nLen - 1)]);

    }

}

int main()

{

    int nArray[20];

    int i, j;

    for (i = 1; i <= 20; ++i)

    {

        int nCnt = i;

        while (nCnt--)

        {

            for (j = 0; j < i; ++j)

            {

                nArray[j] = j;

            }

            RandomizeInPlace(nArray, i);

            for (j = 0; j < i; ++j)

            {

                printf("%d ", nArray[j]);

            }

            printf("\n");

        }

        printf("\n");

    }

    return 0;

}

   运行效果图片如下：

   根据运行结果大致就可以感觉到，生成的排列都是随机的。
   这里要多说一句那就是我注释的那个交换函数其实是有bug的，也许这才是不提倡使用这个交换方法的真正原因，而不仅仅是
难以理解。用同一个变量去调用该函数，会将该变量置0，而不是保持原来的值！！！

   至于如何证明这个算法生成的均匀随机的排列，可以参考算法导论5.3节最后一部分。
   证明的大致思路是利用循环不变式的证明方法：证明i次循环后得到某个排列的概论是(n -i)! / n!，那么n次循环后得到最终那个排列的
概论就是1/n!，这样就证明了该算法能够得到均匀随机排列。
   这个算法其实就是随机化算法的一种，其实快排也有所谓的随机化版本，改动的地方只是随机选择了中轴元素而已，这个
在算法导论上也有介绍。

yx 2012-02-26 16:07 发表评论