std::random_shuffle, std::shuffle

template< class RandomIt >
void random_shuffle( RandomIt first, RandomIt last );

template< class RandomIt, class RandomFunc >
void random_shuffle( RandomIt first, RandomIt last, RandomFunc& r );

template< class RandomIt, class RandomFunc >
void random_shuffle( RandomIt first, RandomIt last, RandomFunc&& r );

template< class RandomIt, class URBG >
void shuffle( RandomIt first, RandomIt last, URBG&& g );

Изменяет порядок элементов в заданном диапазоне [first, last) так, что каждая возможная перестановка этих элементов имеет равную вероятность появления.

• Возвращаемый тип r не преобразуется к std::iterator_traits<RandomIt>::difference_type.
• Для положительного значения n типа std::iterator_traits<RandomIt>::difference_type результат r(n) не является случайно выбранным значением из интервала [0, n).

• T не является генератором равномерных случайных битов.

Если тип *first не является обмениваемым(до C++11)RandomIt не является обмениваемым значением(начиная с C++11), поведение не определено.

Параметры

Сложность

Ровно std::distance(first, last) - 1 обменов.

Возможная реализация

Также см. реализации в libstdc++ и libc++.

template<class RandomIt>
void random_shuffle(RandomIt first, RandomIt last)
{
    typedef typename std::iterator_traits<RandomIt>::difference_type diff_t;
    
    for (diff_t i = last - first - 1; i > 0; --i)
    {
        using std::swap;
        swap(first[i], first[std::rand() % (i + 1)]);
        // rand() % (i + 1) is not actually correct, because the generated number is
        // not uniformly distributed for most values of i. The correct code would be
        // a variation of the C++11 std::uniform_int_distribution implementation.
    }
}

template<class RandomIt, class RandomFunc>
void random_shuffle(RandomIt first, RandomIt last, RandomFunc&& r)
{
    typedef typename std::iterator_traits<RandomIt>::difference_type diff_t;
    
    for (diff_t i = last - first - 1; i > 0; --i)
    {
        using std::swap;
        swap(first[i], first[r(i + 1)]);
    }
}

template<class RandomIt, class URBG>
void shuffle(RandomIt first, RandomIt last, URBG&& g)
{
    typedef typename std::iterator_traits<RandomIt>::difference_type diff_t;
    typedef std::uniform_int_distribution<diff_t> distr_t;
    typedef typename distr_t::param_type param_t;
    
    distr_t D;
    for (diff_t i = last - first - 1; i > 0; --i)
    {
        using std::swap;
        swap(first[i], first[D(g, param_t(0, i))]);
    }
}

Примечания

Обратите внимание, что стандарт не предписывает реализацию, поэтому даже при использовании одного и того же RandomFunc или URBG (генератора равномерных случайных чисел) результаты могут различаться в разных реализациях стандартной библиотеки.

Причина удаления std::random_shuffle в C++17 заключается в том, что версия, принимающая только итераторы, обычно зависит от std::rand, который теперь также предлагается признать устаревшим. (std::rand следует заменить классами из заголовка <random>, поскольку std::rand считается вредным.) Кроме того, версия std::random_shuffle, принимающая только итераторы, обычно зависит от глобального состояния. Алгоритм перемешивания из std::shuffle является предпочтительной заменой, поскольку в качестве третьего параметра он использует URBG.

Пример

#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <iterator>
#include <random>
#include <vector>

int main()
{
    std::vector<int> v{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
    
    std::random_device rd;
    std::mt19937 g(rd());
    
    std::shuffle(v.begin(), v.end(), g);
    
    std::copy(v.begin(), v.end(), std::ostream_iterator<int>(std::cout, " "));
    std::cout << '\n';
}

8 6 10 4 2 3 7 1 9 5

Отчёты об ошибках

Следующие отчёты об ошибках, изменяющие поведение, были применены задним числом к ранее опубликованным стандартам C++.

См. также