js 生成隨機數組或者叫做洗牌算法

我們假設有一個顏色數組是這樣的

var arr = ["red", "green", "blue", "yellow", "brown", "violet"]。如果將其順序打亂，生成一個隨機的數組。

這該如何做呢？

1.一種直觀的做法就是，隨機生成一個[0, arr.lebgth-1] 區間的隨機數

然後彈出(splice)一個數據，繼續生成.逐漸迭代即可 。這種方法最耗時

function randomArray(arr) {
	var arr = arr.slice();   // 返回一個副本，不改變原數組，爲了測試方便，添加的。其實可以不需要
	var temp_result = [];
	var num;
	while(arr.length != 0) {
		num = Math.round(0 + (arr.length-1 -0)* Math.random());
		if(temp_result.indexOf(arr[num]) == -1) {
			temp_result.push(arr[num]);
		}
		arr.splice(num, 1);
	}
	return temp_result;
}

2.另外附加一種更爲簡單的操作，運行時間排在第二位。

function anotherRandomArray(arr) {
	var arr = arr.slice();
	return arr.sort(function (left, right) {
		return Math.random() > 0.5? -1 : 1;
	});
}

有人說上面這種寫法，達不到隨機的目的，其實這種認識是不正確的，下面我們會寫一個測試函數來看一下是否符合平均分佈。

3. 性能最好的交換數據

function shuffleArray(arr) {
	var arr = arr.slice();
	var len = arr.length;
	var temp, random_index;
	while(len != 0) {
		random_index = Math.round( 0 + (len-1-0) * Math.random());
		temp = arr[random_index];
		arr[random_index] = arr[len-1];
		arr[len-1] = temp;
		--len;
	}
	return arr;
}

給出一種測試函數。

function testRandom(color_arr, specific_color, func_name,count) {
	/*
		@color_arr: 顏色數組
		@specifi_color: 某種特定的yanse
		@func_name: 使用哪個洗牌函數
		@count: 運行多少次
	*/
	var start_time = new Date();
	var result = {};
	for(var i=0; i<count; ++i) {
		var color_arr = func_name(color_arr);
		var index = color_arr.indexOf(specific_color);
		if(index in result) {
			result[index]++;
		}else {
			result[index] = 1;
		}
	}

 	console.log(new Date() - start_time);
	return result;
}


var color_arr = ["red", "green", "blue", "yellow", "brown", "violet"];
console.log(testRandom(color_arr, "green", randomArray,100000));
console.log(testRandom(color_arr, "green", anotherRandomArray,100000));
console.log(testRandom(color_arr, "green", shuffleArray,100000));

測試10W次的結果如下：

180ms  77ms  42ms
 {0: 16807, 1: 16518, 2: 16867, 3: 16550, 4: 16654, 5: 16604}
 {0: 16890, 1: 16536, 2: 16871, 3: 16847, 4: 16385, 5: 16471}
 {0: 16586, 1: 16635, 2: 16597, 3: 16718, 4: 16764, 5: 16700}

很明顯第三種洗牌算法是最優的，而且使用sort函數來洗牌也是可以達到平均分佈的。

參考文章如下：

隨機打亂數組順序之隨機洗牌算法

關於js數組元素打亂的簡單思考