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引言
洗牌演算法是打算機科學中一個罕見且風趣的成績。在C言語編程中，洗牌演算法用於將數組中的元素隨機打亂，模仿現實生活中洗牌的過程。本文將深刻探究C言語中的多少種洗牌演算法，包含Fisher-Yates洗牌演算法跟Knuth洗牌演算法，並具體講解怎樣實現它們。
Fisher-Yates洗牌演算法
Fisher-Yates洗牌演算法，也稱為Knuth洗牌演算法，是一種高效的隨機洗牌演算法。該演算法的基本頭腦是從最後一個元素開端，隨機抉擇一個在它之前的元素與之交換，然後對剩下的元素重複此過程。
演算法步調
- 從數組的最後一個元素開端，向前遍歷。
- 在以後索引地位隨機抉擇一個索引，範疇從0到以後索引。
- 將這兩個地位的元故舊換。
- 重複步調1到3，直到遍歷到數組的第一個元素。
代碼實現
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
void fisherYatesShuffle(int *array, int n) {
srand(time(NULL));
for (int i = n - 1; i > 0; i--) {
int j = rand() % (i + 1);
int temp = array[i];
array[i] = array[j];
array[j] = temp;
}
}
int main() {
int array[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
int n = sizeof(array) / sizeof(array[0]);
fisherYatesShuffle(array, n);
for (int i = 0; i < n; i++) {
printf("%d ", array[i]);
}
printf("\n");
return 0;
}
Knuth洗牌演算法
Knuth洗牌演算法是一種基於Fisher-Yates洗牌演算法的變種，它經由過程迭代的方法對數組停止洗牌。
演算法步調
- 從數組的第一個元素開端，對每個元素停止隨機交換。
- 重複步調1，直到全部數組洗牌實現。
代碼實現
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
void knuthShuffle(int *array, int n) {
srand(time(NULL));
for (int i = 0; i < n; i++) {
int j = rand() % (i + 1);
int temp = array[i];
array[i] = array[j];
array[j] = temp;
}
}
int main() {
int array[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
int n = sizeof(array) / sizeof(array[0]);
knuthShuffle(array, n);
for (int i = 0; i < n; i++) {
printf("%d ", array[i]);
}
printf("\n");
return 0;
}
總結
洗牌演算法在C言語編程中有著廣泛的利用，可能幫助我們更好地處理隨機性跟亂序數據。經由過程本文的介紹，讀者可能懂掉掉落Fisher-Yates洗牌演算法跟Knuth洗牌演算法的實現方法，並在現實編程中機動應用。