Swift程序编写一个将数组中的元素进行随机排序|极客笔记

用Swift编写一个将数组中的元素进行随机排序的程序

在Swift中，有多种方案可以对数组中的元素进行排序，例如选择排序、快速排序、归并排序等等。而这篇文章将介绍的是如何使用Swift编写一个可以将数组中元素进行随机排序的程序。

随机排序的基本思路

随机排序指的是将数组中元素随机地打乱顺序，即把原有的顺序打乱，重新排列成一个新的顺序。随机排序的基本思路是将数组中的元素随机重排，使得每个元素都有可能被交换到任意位置。随机排序可以用 Fisher–Yates shuffle 算法实现。

Fisher–Yates shuffle 算法

Fisher–Yates shuffle 算法又称 “Knuth shuffle”，是一种用于将数组随机排序的算法。该算法的基本思路是从数组尾部向前扫描，对于每一个位置，随机选取一个位置与其进行交换。由于该算法从尾部向前扫描，因此交换后的元素不会再被修改，确保了每个元素被随机分配到不同的位置的概率相等。

Fisher–Yates shuffle 算法可以通过Swift代码实现，示例如下：

func shuffle<T>(array: Array<T>) -> Array<T> {
    var newArray = array
    for i in stride(from: newArray.count - 1, through: 1, by: -1) {
        let j = Int(arc4random_uniform(UInt32(i + 1)))
        if i != j {
            swap(&newArray[i], &newArray[j])
        }
    }
    return newArray
}

该函数接受一个泛型数组作为参数，返回一个已经被随机排序的新数组。函数内部使用了arc4random_uniform()函数来生成随机数，并利用这些随机数对数组元素进行重排。由于Swift的数组是值类型，为避免函数参数数组本身被修改，这里使用了一个新的数组来存放随机后的结果。

使用示例

可以定义一个包含Int类型的数组，并调用shuffle()函数来随机排列其中的元素：

let array = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
let shuffledArray = shuffle(array: array)
print("原数组：\(array)")
print("随机排序后的数组：\(shuffledArray)")

输出：

原数组：[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
随机排序后的数组：[8, 10, 3, 4, 1, 7, 5, 2, 6, 9]

特殊情况处理

如果数组中只有一个元素或者元素个数为0，则无法进行随机排序。因此，在实际使用中需要对这种情况进行特殊处理，示例代码如下：

func shuffle<T>(array: Array<T>) -> Array<T> {
    var newArray = array
    guard newArray.count > 1 else {
        return newArray
    }
    for i in stride(from: newArray.count - 1, through: 1, by: -1) {
        let j = Int(arc4random_uniform(UInt32(i + 1)))
        if i != j {
            swap(&newArray[i], &newArray[j])
        }
    }
    return newArray
}

该函数使用了guard语句来检查数组长度是否为0或1，如果是则直接返回原数组。