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📜  在不使用额外空间的情况下,将数组 {a1, a2, .. an, b1, b2, .. bn} 随机播放为 {a1, b1, a2, b2, a3, b3, ......, an, bn}(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 15:07:57.179000             🧑  作者: Mango

在不使用额外空间的情况下,将数组 {a1, a2, .. an, b1, b2, .. bn} 随机播放为 {a1, b1, a2, b2, a3, b3, ......, an, bn}

在开发过程中,遇到将两个数组随机混合的需求是很常见的。比如在播放器中,我们需要将音频和视频按一个特定的顺序播放,而这个顺序又不能是一个数组的简单拼接。那么我们该如何实现这个需求呢?

首先,我们需要了解 Fisher–Yates shuffle 算法。它是一种用来随机化数组的算法,也被称为 Knuth shuffle。该算法需要 O(n) 的时间复杂度,其核心代码如下:

for (let i = array.length - 1; i > 0; i--) {
    const j = Math.floor(Math.random() * (i + 1));
    [array[i], array[j]] = [array[j], array[i]];
}

其中,i 和 j 都是整型,表示数组的下标。这段代码的作用是将数组中 i 和 j 位置的元素互换位置。我们可以使用该算法来将两个数组随机混合,从而实现题目所要求的结果。

具体实现方式为:在 Fisher–Yates shuffle 算法中,我们使用 Math.random() 函数来产生随机数。我们可以使用这个方法,从两个数组中依次取出元素,然后使用 Fisher–Yates shuffle 算法将它们混合在一起。

下面是一个详细的 JavaScript 实现:

function randomizeArray(arr1, arr2) {
  const mixArr = new Array(arr1.length * 2);
  
  let i = 0;
  while(arr1.length && arr2.length) {
    if(Math.random() > 0.5) {
      mixArr[i] = arr1.shift();
    } else {
      mixArr[i] = arr2.shift();
    }
    i++;
  }
  
  while(arr1.length) {
    mixArr[i] = arr1.shift();
    i++;
  }
  
  while(arr2.length) {
    mixArr[i] = arr2.shift();
    i++;
  }
  
  // Fisher–Yates shuffle
  for (let i = mixArr.length - 1; i > 0; i--) {
    const j = Math.floor(Math.random() * (i + 1));
    [mixArr[i], mixArr[j]] = [mixArr[j], mixArr[i]];
  }
  
  return mixArr;
}

在该函数中,我们首先定义了一个混合数组 mixArr,然后在 while 循环中,我们依次从 arr1 和 arr2 中取出元素,并使用 Math.random() 函数产生随机数来决定取哪个数组的元素。供补充的数组已经排好序,每次复制时都是从头取一个放入新数组,所以这样结合使用的话不会产生额外空间的消耗。

接着,我们使用了三个 while 循环来处理 arr1 和 arr2 中剩余的元素,最后再使用 Fisher–Yates shuffle 算法来将混合数组 mixArr 随机化。最后,函数返回这个混合后的数组。

使用该函数的代码片段如下:

const arr1 = [1, 2, 3, 4, 5];
const arr2 = [6, 7, 8, 9, 10];
const mixedArr = randomizeArray(arr1, arr2);

console.log(mixedArr); // [ 1, 8, 10, 9, 3, 7, 6, 4, 5, 2 ]

以上就是如何不使用额外空间将两个数组随机混合的方法。这个算法非常简单,但是效果却很好,而且复杂度非常低,是一种在实际开发中非常实用的技巧。