Aleatório aleatório de uma matriz

Preciso embaralhar aleatoriamente a seguinte matriz:

int[] solutionArray = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 6, 5, 4, 3, 2, 1};

Existe alguma função para fazer isso?

Usar Coleções para embaralhar uma matriz de tipos primitivos é um exagero ...

É simples o suficiente para implementar a função você mesmo, usando, por exemplo, o shuffle de Fisher – Yates :

import java.util.*;
import java.util.concurrent.ThreadLocalRandom;

class Test
{
  public static void main(String args[])
  {
    int[] solutionArray = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 16, 15, 14, 13, 12, 11 };

    shuffleArray(solutionArray);
    for (int i = 0; i < solutionArray.length; i++)
    {
      System.out.print(solutionArray[i] + " ");
    }
    System.out.println();
  }

  // Implementing Fisher–Yates shuffle
  static void shuffleArray(int[] ar)
  {
    // If running on Java 6 or older, use `new Random()` on RHS here
    Random rnd = ThreadLocalRandom.current();
    for (int i = ar.length - 1; i > 0; i--)
    {
      int index = rnd.nextInt(i + 1);
      // Simple swap
      int a = ar[index];
      ar[index] = ar[i];
      ar[i] = a;
    }
  }
}

Aqui está uma maneira simples de usar ArrayList:

List<Integer> solution = new ArrayList<>();
for (int i = 1; i <= 6; i++) {
    solution.add(i);
}
Collections.shuffle(solution);

Aqui está uma função funcional e eficiente da matriz de embaralhamento Fisher-Yates:

private static void shuffleArray(int[] array)
{
    int index;
    Random random = new Random();
    for (int i = array.length - 1; i > 0; i--)
    {
        index = random.nextInt(i + 1);
        if (index != i)
        {
            array[index] ^= array[i];
            array[i] ^= array[index];
            array[index] ^= array[i];
        }
    }
}

ou

private static void shuffleArray(int[] array)
{
    int index, temp;
    Random random = new Random();
    for (int i = array.length - 1; i > 0; i--)
    {
        index = random.nextInt(i + 1);
        temp = array[index];
        array[index] = array[i];
        array[i] = temp;
    }
}

A classe Collections possui um método eficiente para embaralhar, que pode ser copiado, para não depender dela:

/**
 * Usage:
 *    int[] array = {1, 2, 3};
 *    Util.shuffle(array);
 */
public class Util {

    private static Random random;

    /**
     * Code from method java.util.Collections.shuffle();
     */
    public static void shuffle(int[] array) {
        if (random == null) random = new Random();
        int count = array.length;
        for (int i = count; i > 1; i--) {
            swap(array, i - 1, random.nextInt(i));
        }
    }

    private static void swap(int[] array, int i, int j) {
        int temp = array[i];
        array[i] = array[j];
        array[j] = temp;
    }
}

Olhe para a Collectionsclasse, especificamente shuffle(...).

Aqui está uma solução completa usando a Collections.shuffleabordagem:

public static void shuffleArray(int[] array) {
  List<Integer> list = new ArrayList<>();
  for (int i : array) {
    list.add(i);
  }

  Collections.shuffle(list);

  for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
    array[i] = list.get(i);
  }    
}

Observe que ele sofre devido à incapacidade do Java de traduzir suavemente entre int[]e Integer[](e, portanto, int[]e List<Integer>).

Você tem algumas opções aqui. Uma lista é um pouco diferente de uma matriz quando se trata de embaralhar.

Como você pode ver abaixo, uma matriz é mais rápida que uma lista e uma matriz primitiva é mais rápida que uma matriz de objetos.

Durações da amostra

List<Integer> Shuffle: 43133ns
    Integer[] Shuffle: 31884ns
        int[] Shuffle: 25377ns

Abaixo, há três implementações diferentes de um shuffle. Você só deve usar Collections.shuffle se estiver lidando com uma coleção. Não há necessidade de agrupar sua matriz em uma coleção apenas para classificá-la. Os métodos abaixo são muito simples de implementar.

Classe ShuffleUtil

import java.lang.reflect.Array;
import java.util.*;

public class ShuffleUtil<T> {
    private static final int[] EMPTY_INT_ARRAY = new int[0];
    private static final int SHUFFLE_THRESHOLD = 5;

    private static Random rand;

Método principal

    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> list = null;
        Integer[] arr = null;
        int[] iarr = null;

        long start = 0;
        int cycles = 1000;
        int n = 1000;

        // Shuffle List<Integer>
        start = System.nanoTime();
        list = range(n);
        for (int i = 0; i < cycles; i++) {
            ShuffleUtil.shuffle(list);
        }
        System.out.printf("%22s: %dns%n", "List<Integer> Shuffle", (System.nanoTime() - start) / cycles);

        // Shuffle Integer[]
        start = System.nanoTime();
        arr = toArray(list);
        for (int i = 0; i < cycles; i++) {
            ShuffleUtil.shuffle(arr);
        }
        System.out.printf("%22s: %dns%n", "Integer[] Shuffle", (System.nanoTime() - start) / cycles);

        // Shuffle int[]
        start = System.nanoTime();
        iarr = toPrimitive(arr);
        for (int i = 0; i < cycles; i++) {
            ShuffleUtil.shuffle(iarr);
        }
        System.out.printf("%22s: %dns%n", "int[] Shuffle", (System.nanoTime() - start) / cycles);
    }

Baralhar uma lista genérica

    // ================================================================
    // Shuffle List<T> (java.lang.Collections)
    // ================================================================
    @SuppressWarnings("unchecked")
    public static <T> void shuffle(List<T> list) {
        if (rand == null) {
            rand = new Random();
        }
        int size = list.size();
        if (size < SHUFFLE_THRESHOLD || list instanceof RandomAccess) {
            for (int i = size; i > 1; i--) {
                swap(list, i - 1, rand.nextInt(i));
            }
        } else {
            Object arr[] = list.toArray();

            for (int i = size; i > 1; i--) {
                swap(arr, i - 1, rand.nextInt(i));
            }

            ListIterator<T> it = list.listIterator();
            int i = 0;

            while (it.hasNext()) {
                it.next();
                it.set((T) arr[i++]);
            }
        }
    }

    public static <T> void swap(List<T> list, int i, int j) {
        final List<T> l = list;
        l.set(i, l.set(j, l.get(i)));
    }

    public static <T> List<T> shuffled(List<T> list) {
        List<T> copy = copyList(list);
        shuffle(copy);
        return copy;
    }

Baralhar uma matriz genérica

    // ================================================================
    // Shuffle T[]
    // ================================================================
    public static <T> void shuffle(T[] arr) {
        if (rand == null) {
            rand = new Random();
        }

        for (int i = arr.length - 1; i > 0; i--) {
            swap(arr, i, rand.nextInt(i + 1));
        }
    }

    public static <T> void swap(T[] arr, int i, int j) {
        T tmp = arr[i];
        arr[i] = arr[j];
        arr[j] = tmp;
    }

    public static <T> T[] shuffled(T[] arr) {
        T[] copy = Arrays.copyOf(arr, arr.length);
        shuffle(copy);
        return copy;
    }

Baralhar uma matriz primitiva

    // ================================================================
    // Shuffle int[]
    // ================================================================
    public static <T> void shuffle(int[] arr) {
        if (rand == null) {
            rand = new Random();
        }

        for (int i = arr.length - 1; i > 0; i--) {
            swap(arr, i, rand.nextInt(i + 1));
        }
    }

    public static <T> void swap(int[] arr, int i, int j) {
        int tmp = arr[i];
        arr[i] = arr[j];
        arr[j] = tmp;
    }

    public static int[] shuffled(int[] arr) {
        int[] copy = Arrays.copyOf(arr, arr.length);
        shuffle(copy);
        return copy;
    }

Métodos de utilidade

Métodos utilitários simples para copiar e converter matrizes em listas e vice-versa.

    // ================================================================
    // Utility methods
    // ================================================================
    protected static <T> List<T> copyList(List<T> list) {
        List<T> copy = new ArrayList<T>(list.size());
        for (T item : list) {
            copy.add(item);
        }
        return copy;
    }

    protected static int[] toPrimitive(Integer[] array) {
        if (array == null) {
            return null;
        } else if (array.length == 0) {
            return EMPTY_INT_ARRAY;
        }
        final int[] result = new int[array.length];
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            result[i] = array[i].intValue();
        }
        return result;
    }

    protected static Integer[] toArray(List<Integer> list) {
        return toArray(list, Integer.class);
    }

    protected static <T> T[] toArray(List<T> list, Class<T> clazz) {
        @SuppressWarnings("unchecked")
        final T[] arr = list.toArray((T[]) Array.newInstance(clazz, list.size()));
        return arr;
    }

Classe de alcance

Gera um intervalo de valores, semelhante à rangefunção do Python .

    // ================================================================
    // Range class for generating a range of values.
    // ================================================================
    protected static List<Integer> range(int n) {
        return toList(new Range(n), new ArrayList<Integer>());
    }

    protected static <T> List<T> toList(Iterable<T> iterable) {
        return toList(iterable, new ArrayList<T>());
    }

    protected static <T> List<T> toList(Iterable<T> iterable, List<T> destination) {
        addAll(destination, iterable.iterator());

        return destination;
    }

    protected static <T> void addAll(Collection<T> collection, Iterator<T> iterator) {
        while (iterator.hasNext()) {
            collection.add(iterator.next());
        }
    }

    private static class Range implements Iterable<Integer> {
        private int start;
        private int stop;
        private int step;

        private Range(int n) {
            this(0, n, 1);
        }

        private Range(int start, int stop) {
            this(start, stop, 1);
        }

        private Range(int start, int stop, int step) {
            this.start = start;
            this.stop = stop;
            this.step = step;
        }

        @Override
        public Iterator<Integer> iterator() {
            final int min = start;
            final int max = stop / step;

            return new Iterator<Integer>() {
                private int current = min;

                @Override
                public boolean hasNext() {
                    return current < max;
                }

                @Override
                public Integer next() {
                    if (hasNext()) {
                        return current++ * step;
                    } else {
                        throw new NoSuchElementException("Range reached the end");
                    }
                }

                @Override
                public void remove() {
                    throw new UnsupportedOperationException("Can't remove values from a Range");
                }
            };
        }
    }
}

Usar ArrayList<Integer>pode ajudá-lo a resolver o problema de embaralhar sem aplicar muita lógica e consumir menos tempo. Aqui está o que eu sugiro:

ArrayList<Integer> x = new ArrayList<Integer>();
for(int i=1; i<=add.length(); i++)
{
    x.add(i);
}
Collections.shuffle(x);

O código a seguir obterá uma ordem aleatória na matriz.

// Shuffle the elements in the array
Collections.shuffle(Arrays.asList(array));

from: http://www.programcreek.com/2012/02/java-method-to-shuffle-an-int-array-with-random-order/

Você pode usar o java 8 agora:

Collections.addAll(list, arr);
Collections.shuffle(list);
cardsList.toArray(arr);

Aqui está uma versão genérica para matrizes:

import java.util.Random;

public class Shuffle<T> {

    private final Random rnd;

    public Shuffle() {
        rnd = new Random();
    }

    /**
     * Fisher–Yates shuffle.
     */
    public void shuffle(T[] ar) {
        for (int i = ar.length - 1; i > 0; i--) {
            int index = rnd.nextInt(i + 1);
            T a = ar[index];
            ar[index] = ar[i];
            ar[i] = a;
        }
    }
}

Considerando que ArrayList é basicamente apenas uma matriz, pode ser aconselhável trabalhar com uma ArrayList em vez da matriz explícita e usar Collections.shuffle (). Os testes de desempenho, no entanto, não mostram nenhuma diferença significativa entre os itens acima e Collections.sort ():

Shuffe<Integer>.shuffle(...) performance: 576084 shuffles per second
Collections.shuffle(ArrayList<Integer>) performance: 629400 shuffles per second
MathArrays.shuffle(int[]) performance: 53062 shuffles per second

A implementação do Apache Commons MathArrays.shuffle é limitada a int [] e a penalidade de desempenho provavelmente se deve ao uso do gerador de números aleatórios.

Random rnd = new Random();
for (int i = ar.length - 1; i > 0; i--)
{
  int index = rnd.nextInt(i + 1);
  // Simple swap
  int a = ar[index];
  ar[index] = ar[i];
  ar[i] = a;
}

A propósito, notei que esse código retorna ar.length - 1vários elementos; portanto, se sua matriz tiver 5 elementos, a nova matriz aleatória terá 4 elementos. Isso acontece porque o loop for diz i>0. Se você mudar para i>=0, todos os elementos serão embaralhados.

Aqui está uma solução usando o Apache Commons Math 3.x (apenas para matrizes int []):

MathArrays.shuffle(array);

http://commons.apache.org/proper/commons-math/javadocs/api-3.6.1/org/apache/commons/math3/util/MathArrays.html#shuffle (int [])

Como alternativa, o Apache Commons Lang 3.6 introduziu novos métodos de shuffle na ArrayUtilsclasse (para objetos e qualquer tipo primitivo).

ArrayUtils.shuffle(array);

http://commons.apache.org/proper/commons-lang/javadocs/api-release/org/apache/commons/lang3/ArrayUtils.html#shuffle-int:A-

Eu vi algumas informações de falta em algumas respostas, então decidi adicionar uma nova.

Java coleções Arrays.asList leva var-arg do tipo T (T ...). Se você passar uma matriz primitiva (matriz int), o método asList inferirá e gerará a List<int[]>, que é uma lista de um elemento (o elemento único é a matriz primitiva). se você embaralhar esta lista de um elemento, ela não mudará nada.

Portanto, primeiro você precisa converter sua matriz primitiva em matriz de objetos Wrapper. para isso, você pode usar o ArrayUtils.toObjectmétodo apache.commons.lang. depois passe a matriz gerada para uma lista e, finalmente, embaralhe-a.

  int[] intArr = {1,2,3};
  List<Integer> integerList = Arrays.asList(ArrayUtils.toObject(array));
  Collections.shuffle(integerList);
  //now! elements in integerList are shuffled!

Aqui está outra maneira de embaralhar uma lista

public List<Integer> shuffleArray(List<Integer> a) {
List<Integer> b = new ArrayList<Integer>();
    while (a.size() != 0) {
        int arrayIndex = (int) (Math.random() * (a.size()));
        b.add(a.get(arrayIndex));
        a.remove(a.get(arrayIndex));
    }
    return b;
}

Escolha um número aleatório da lista original e salve-o em outra lista.Em seguida, remova o número da lista original.O tamanho da lista original continuará diminuindo em um até que todos os elementos sejam movidos para a nova lista.

Uma solução simples para Groovy:

solutionArray.sort{ new Random().nextInt() }

Isso classificará todos os elementos da lista de matrizes aleatoriamente, arquivando o resultado desejado ao embaralhar todos os elementos.

Usando o Goiaba Ints.asList()é tão simples quanto:

Collections.shuffle(Ints.asList(array));

Estou avaliando essa questão muito popular porque ninguém escreveu uma versão aleatória. O estilo é muito emprestado Arrays.java, porque quem não está pilhando a tecnologia Java atualmente? Genérico e intimplementações incluídas.

   /**
    * Shuffles elements from {@code original} into a newly created array.
    *
    * @param original the original array
    * @return the new, shuffled array
    * @throws NullPointerException if {@code original == null}
    */
   @SuppressWarnings("unchecked")
   public static <T> T[] shuffledCopy(T[] original) {
      int originalLength = original.length; // For exception priority compatibility.
      Random random = new Random();
      T[] result = (T[]) Array.newInstance(original.getClass().getComponentType(), originalLength);

      for (int i = 0; i < originalLength; i++) {
         int j = random.nextInt(i+1);
         result[i] = result[j];
         result[j] = original[i];
      }

      return result;
   }


   /**
    * Shuffles elements from {@code original} into a newly created array.
    *
    * @param original the original array
    * @return the new, shuffled array
    * @throws NullPointerException if {@code original == null}
    */
   public static int[] shuffledCopy(int[] original) {
      int originalLength = original.length;
      Random random = new Random();
      int[] result = new int[originalLength];

      for (int i = 0; i < originalLength; i++) {
         int j = random.nextInt(i+1);
         result[i] = result[j];
         result[j] = original[i];
      }

      return result;
   }

Esse é o algoritmo de shuffle knuth.

public class Knuth { 

    // this class should not be instantiated
    private Knuth() { }

    /**
     * Rearranges an array of objects in uniformly random order
     * (under the assumption that <tt>Math.random()</tt> generates independent
     * and uniformly distributed numbers between 0 and 1).
     * @param a the array to be shuffled
     */
    public static void shuffle(Object[] a) {
        int n = a.length;
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            // choose index uniformly in [i, n-1]
            int r = i + (int) (Math.random() * (n - i));
            Object swap = a[r];
            a[r] = a[i];
            a[i] = swap;
        }
    }

    /**
     * Reads in a sequence of strings from standard input, shuffles
     * them, and prints out the results.
     */
    public static void main(String[] args) {

        // read in the data
        String[] a = StdIn.readAllStrings();

        // shuffle the array
        Knuth.shuffle(a);

        // print results.
        for (int i = 0; i < a.length; i++)
            StdOut.println(a[i]);
    }
}

Existe outra maneira também, ainda não postar

//that way, send many object types diferentes
public anotherWayToReciveParameter(Object... objects)
{
    //ready with array
    final int length =objects.length;
    System.out.println(length);
    //for ready same list
    Arrays.asList(objects);
}

assim, mais fácil, dependia do contexto

A solução mais simples para este embaralhamento aleatório em uma matriz.

String location[] = {"delhi","banglore","mathura","lucknow","chandigarh","mumbai"};
int index;
String temp;
Random random = new Random();
for(int i=1;i<location.length;i++)
{
    index = random.nextInt(i+1);
    temp = location[index];
    location[index] = location[i];
    location[i] = temp;
    System.out.println("Location Based On Random Values :"+location[i]);
}

1. Caixa de int[]atéInteger[]
2. Quebrar uma matriz em uma lista com o Arrays.asListmétodo

3. Aleatório com o Collections.shufflemétodo

   int[] solutionArray = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 6, 5, 4, 3, 2, 1 };
   
   Integer[] boxed = Arrays.stream(solutionArray).boxed().toArray(Integer[]::new);
   Collections.shuffle(Arrays.asList(boxed));
   
   System.out.println(Arrays.toString(boxed));
   // [1, 5, 5, 4, 2, 6, 1, 3, 3, 4, 2, 6]

Código mais simples para embaralhar:

import java.util.*;
public class ch {
    public static void main(String args[])
    {
        Scanner sc=new Scanner(System.in);
        ArrayList<Integer> l=new ArrayList<Integer>(10);
        for(int i=0;i<10;i++)
            l.add(sc.nextInt());
        Collections.shuffle(l);
        for(int j=0;j<10;j++)
            System.out.println(l.get(j));       
    }
}

Usando a classe aleatória

  public static void randomizeArray(int[] arr) {

      Random rGenerator = new Random(); // Create an instance of the random class 
      for (int i =0; i< arr.length;i++ ) {
          //Swap the positions...

          int rPosition = rGenerator.nextInt(arr.length); // Generates an integer within the range (Any number from 0 - arr.length)
          int temp = arr[i]; // variable temp saves the value of the current array index;
          arr[i] = arr[rPosition];  // array at the current position (i) get the value of the random generated 
          arr[rPosition] = temp; // the array at the position of random generated gets the value of temp

      }

      for(int i = 0; i<arr.length; i++) {
          System.out.print(arr[i]); //Prints out the array
      } 

  }

public class ShuffleArray {
public static void shuffleArray(int[] a) {
    int n = a.length;
    Random random = new Random();
    random.nextInt();
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        int change = i + random.nextInt(n - i);
        swap(a, i, change);
    }
}

private static void swap(int[] a, int i, int change) {
    int helper = a[i];
    a[i] = a[change];
    a[change] = helper;
}

public static void main(String[] args) {
    int[] a = new int[] { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 6, 5, 4, 3, 2, 1 };
    shuffleArray(a);
    for (int i : a) {
        System.out.println(i);
    }
}
}

import java.util.ArrayList;
import java.util.Random;
public class shuffle {
    public static void main(String[] args) {
        int a[] =  {1,2,3,4,5,6,7,8,9};
         ArrayList b = new ArrayList();
       int i=0,q=0;
       Random rand = new Random();

       while(a.length!=b.size())
       {
           int l = rand.nextInt(a.length);
//this is one option to that but has a flaw on 0
//           if(a[l] !=0)
//           {
//                b.add(a[l]);
//               a[l]=0;
//               
//           }
//           
// this works for every no. 
                if(!(b.contains(a[l])))
                {
                    b.add(a[l]);
                }



       }

//        for (int j = 0; j <b.size(); j++) {
//            System.out.println(b.get(j));
//            
//        }
System.out.println(b);
    }

}

semelhante sem usar swap b

        Random r = new Random();
    int n = solutionArray.length;
    List<Integer> arr =  Arrays.stream(solutionArray).boxed().collect(Collectors.toList());
    for (int i = 0; i < n-1; i++) {
        solutionArray[i] = arr.remove( r.nextInt(arr.size())); // randomize base on size
    }
    solutionArray[n-1] = arr.get(0);

Uma das soluções é usar a permutação para pré-calcular todas as permutações e armazenadas no ArrayList

O Java 8 introduziu um novo método, ints (), na classe java.util.Random. O método ints () retorna um fluxo ilimitado de valores int pseudo-aleatórios. Você pode limitar os números aleatórios entre um intervalo especificado, fornecendo os valores mínimo e máximo.

Random genRandom = new Random();
int num = genRandom.nextInt(arr.length);

Com a ajuda da geração do número aleatório, você pode percorrer o loop e trocar com o índice atual pelo número aleatório. É assim que você pode gerar um número aleatório com complexidade de espaço O (1).

Sem solução aleatória:

   static void randomArrTimest(int[] some){
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < some.length; i++) {
            long indexToSwap = startTime%(i+1);
            long tmp = some[(int) indexToSwap];
            some[(int) indexToSwap] = some[i];
            some[i] = (int) tmp;
        }
        System.out.println(Arrays.toString(some));
    }