Java中如何使用Collections类的shuffle()函数打乱集合元素的次序。

发布时间：2023-06-07 18:51:38

Collections类是Java集合框架中一个非常有用的类，它为我们提供了各种各样的静态方法，方便地操作集合对象。

其中一个非常常用的方法就是shuffle()方法。该方法可以打乱一个集合中元素的次序，为程序员提供了一种很方便的方式来实现随机排序。

下面我们来详细介绍一下Collections类的shuffle()方法的使用方法。

Collections类的shuffle()方法

Collections类的shuffle()方法可以用来打乱一个集合中元素的次序。它的定义如下：

public static void shuffle(List<?> list)

该方法接收一个List集合对象作为参数，其中的元素将被打乱顺序。该方法没有返回值，它会在原来的集合对象中直接打乱元素的次序。

该方法采用的是伪随机算法来打乱集合中的元素，因此每次运行shuffle()方法时，其结果都是不同的。

shuffle()方法的实现原理

shuffle()方法采用的是Fisher-Yates洗牌算法，也称为Knuth-Shuffle算法。这个算法是由两个人，Ronald Fisher和Frank Yates和Donald Knuth分别独立提出的，因此得到了两个名字。

这个算法是非常简单的，它只需要在一个长度为n的数组中进行n次操作，每次操作将数组中的随机一个元素与数组末尾的元素交换，然后将数组长度减一，直到数组长度为1。

虽然这个算法是伪随机的，但是由于每次操作都将原数组的长度减一，因此每个元素都有机会被与末尾元素交换，因此最后洗牌的顺序是非常随机的。

通过这种方式产生的序列被称为随机置乱序列或Pseudo-Random Permutation。

使用Collections类的shuffle()方法打乱集合

下面我们通过一个例子来演示一下如何使用Collections类的shuffle()方法打乱集合的元素次序。

我们首先创建一个包含10个整数的List集合对象：

List<Integer> list = new ArrayList<>();

for (int i = 1; i <= 10; i++) {

list.add(i);

}

然后我们调用Collections类的shuffle()方法打乱集合元素的次序：

Collections.shuffle(list);

最后我们遍历打乱后的集合元素，查看其顺序是否已经被打乱：

for (Integer n : list) {

System.out.print(n + " ");

}

输出结果为：

4 7 5 8 1 3 10 9 6 2

可以看到，集合元素的顺序已经被成功打乱。

注意事项

在使用Collections类的shuffle()方法时要注意以下几点：

- shuffle()方法只能用于List集合对象，不能用于Set或Map等其他类型的集合对象。

- shuffle()方法会直接改变原来的集合对象，如果需要保留原来的集合对象次序，则需要先拷贝一份副本再进行打乱。

- shuffle()方法采用的是伪随机算法，因此有一定的概率出现重复排列。

总结

通过使用Collections类的shuffle()方法，我们可以轻松地打乱一个集合中元素的次序，实现随机排序的功能。

该方法采用的是Fisher-Yates洗牌算法，通过交换集合中的元素实现打乱次序的目的。