Como faço para aleatorizar ou embaralhar os elementos em uma matriz no Swift? Por exemplo, se minha matriz consiste em 52 cartas, quero embaralhar a matriz para embaralhar o baralho.

Esta resposta detalha como embaralhar com um algoritmo rápido e uniforme (Fisher-Yates) no Swift 4.2+ e como adicionar o mesmo recurso nas várias versões anteriores do Swift. A nomeação e o comportamento de cada versão do Swift correspondem aos métodos de classificação com e sem mutação para essa versão.

Swift 4.2+

shufflee shuffledsão nativos a partir do Swift 4.2. Exemplo de uso:

let x = [1, 2, 3].shuffled()
// x == [2, 3, 1]

let fiveStrings = stride(from: 0, through: 100, by: 5).map(String.init).shuffled()
// fiveStrings == ["20", "45", "70", "30", ...]

var numbers = [1, 2, 3, 4]
numbers.shuffle()
// numbers == [3, 2, 1, 4]

Swift 4.0 e 4.1

Essas extensões adicionam um shuffle()método a qualquer coleção mutável (matrizes e buffers mutáveis ​​inseguros) e um shuffled()método a qualquer sequência:

extension MutableCollection {
    /// Shuffles the contents of this collection.
    mutating func shuffle() {
        let c = count
        guard c > 1 else { return }

        for (firstUnshuffled, unshuffledCount) in zip(indices, stride(from: c, to: 1, by: -1)) {
            // Change `Int` in the next line to `IndexDistance` in < Swift 4.1
            let d: Int = numericCast(arc4random_uniform(numericCast(unshuffledCount)))
            let i = index(firstUnshuffled, offsetBy: d)
            swapAt(firstUnshuffled, i)
        }
    }
}

extension Sequence {
    /// Returns an array with the contents of this sequence, shuffled.
    func shuffled() -> [Element] {
        var result = Array(self)
        result.shuffle()
        return result
    }
}

O mesmo uso dos exemplos do Swift 4.2 acima.

Swift 3

Essas extensões adicionam um shuffle()método a qualquer coleção mutável e um shuffled()método a qualquer sequência:

extension MutableCollection where Indices.Iterator.Element == Index {
    /// Shuffles the contents of this collection.
    mutating func shuffle() {
        let c = count
        guard c > 1 else { return }

        for (firstUnshuffled , unshuffledCount) in zip(indices, stride(from: c, to: 1, by: -1)) {
            // Change `Int` in the next line to `IndexDistance` in < Swift 3.2
            let d: Int = numericCast(arc4random_uniform(numericCast(unshuffledCount)))
            guard d != 0 else { continue }
            let i = index(firstUnshuffled, offsetBy: d)
            self.swapAt(firstUnshuffled, i)
        }
    }
}

extension Sequence {
    /// Returns an array with the contents of this sequence, shuffled.
    func shuffled() -> [Iterator.Element] {
        var result = Array(self)
        result.shuffle()
        return result
    }
}

O mesmo uso dos exemplos do Swift 4.2 acima.

Swift 2

(idioma obsoleto: você não pode usar o Swift 2.x para publicar no iTunes Connect a partir de julho de 2018)

extension MutableCollectionType where Index == Int {
    /// Shuffle the elements of `self` in-place.
    mutating func shuffleInPlace() {
        // empty and single-element collections don't shuffle
        if count < 2 { return }

        for i in startIndex ..< endIndex - 1 {
            let j = Int(arc4random_uniform(UInt32(count - i))) + i
            guard i != j else { continue }
            swap(&self[i], &self[j])
        }
    }
}

extension CollectionType {
    /// Return a copy of `self` with its elements shuffled.
    func shuffle() -> [Generator.Element] {
        var list = Array(self)
        list.shuffleInPlace()
        return list
    }
}

Uso:

[1, 2, 3].shuffle()
// [2, 3, 1]

let fiveStrings = 0.stride(through: 100, by: 5).map(String.init).shuffle()
// ["20", "45", "70", "30", ...]

var numbers = [1, 2, 3, 4]
numbers.shuffleInPlace()
// [3, 2, 1, 4]

Swift 1.2

(idioma obsoleto: você não pode usar o Swift 1.x para publicar no iTunes Connect a partir de julho de 2018)

shuffle como um método de matriz mutante

Esta extensão permitirá embaralhar uma Arrayinstância mutável no lugar:

extension Array {
    mutating func shuffle() {
        if count < 2 { return }
        for i in 0..<(count - 1) {
            let j = Int(arc4random_uniform(UInt32(count - i))) + i
            swap(&self[i], &self[j])
        }
    }
}
var numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]
numbers.shuffle()                     // e.g., numbers == [6, 1, 8, 3, 2, 4, 7, 5]

shuffled como um método de matriz não mutante

Esta extensão permitirá recuperar uma cópia aleatória de uma Arrayinstância:

extension Array {
    func shuffled() -> [T] {
        if count < 2 { return self }
        var list = self
        for i in 0..<(list.count - 1) {
            let j = Int(arc4random_uniform(UInt32(list.count - i))) + i
            swap(&list[i], &list[j])
        }
        return list
    }
}
let numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]
let mixedup = numbers.shuffled()     // e.g., mixedup == [6, 1, 8, 3, 2, 4, 7, 5]

Edit: Como observado em outras respostas, o Swift 4.2 finalmente adiciona geração aleatória de números à biblioteca padrão, completa com a reprodução aleatória da matriz.

No entanto, o GKRandom/ GKRandomDistributionsuite no GameplayKit ainda pode ser útil com o novo RandomNumberGeneratorprotocolo - se você adicionar extensões aos RNGs do GameplayKit para estar em conformidade com o novo protocolo de biblioteca padrão, poderá obter facilmente:

• RNGs enviados (que podem reproduzir uma sequência "aleatória" quando necessário para teste)
• RNGs que sacrificam robustez por velocidade
• RNGs que produzem distribuições não uniformes

... e ainda faça uso das novas e agradáveis ​​APIs aleatórias "nativas" no Swift.

O restante desta resposta diz respeito a esses RNGs e / ou seu uso em compiladores Swift mais antigos.

Já existem boas respostas aqui, bem como algumas boas ilustrações de por que escrever seu próprio shuffle pode ser propenso a erros se você não tomar cuidado.

No iOS 9, macOS 10.11 e tvOS 9 (ou posterior), você não precisa escrever por conta própria. Há uma implementação eficiente e correta de Fisher-Yates no GameplayKit (que, apesar do nome, não é apenas para jogos).

Se você quer apenas um shuffle exclusivo:

let shuffled = GKRandomSource.sharedRandom().arrayByShufflingObjects(in: array)

Se você deseja replicar um shuffle ou uma série de shuffles, escolha e propague uma fonte aleatória específica; por exemplo

let lcg = GKLinearCongruentialRandomSource(seed: mySeedValue)
let shuffled = lcg.arrayByShufflingObjects(in: array)

No iOS 10 / macOS 10.12 / tvOS 10, também há uma sintaxe de conveniência para embaralhar por meio de uma extensão NSArray. Claro, isso é um pouco complicado quando você usa um Swift Array(e perde o tipo de elemento ao voltar ao Swift):

let shuffled1 = (array as NSArray).shuffled(using: random) // -> [Any]
let shuffled2 = (array as NSArray).shuffled() // use default random source

Mas é muito fácil criar um wrapper Swift que preserva o tipo:

extension Array {
    func shuffled(using source: GKRandomSource) -> [Element] {
        return (self as NSArray).shuffled(using: source) as! [Element]
    }
    func shuffled() -> [Element] {
        return (self as NSArray).shuffled() as! [Element]
    }
}
let shuffled3 = array.shuffled(using: random)
let shuffled4 = array.shuffled()

No Swift 2.0 , o GameplayKit pode ajudar! (suportado pelo iOS9 ou posterior)

import GameplayKit

func shuffle() {
    array = GKRandomSource.sharedRandom().arrayByShufflingObjectsInArray(array)
}

Aqui está algo possivelmente um pouco mais curto:

sorted(a) {_, _ in arc4random() % 2 == 0}

Tomando o algoritmo de Nate, eu queria ver como isso ficaria com o Swift 2 e as extensões de protocolo.

Isto é o que eu vim com.

extension MutableCollectionType where Self.Index == Int {
    mutating func shuffleInPlace() {
        let c = self.count
        for i in 0..<(c - 1) {
            let j = Int(arc4random_uniform(UInt32(c - i))) + i
            swap(&self[i], &self[j])
        }
    }
}

extension MutableCollectionType where Self.Index == Int {
    func shuffle() -> Self {
        var r = self
        let c = self.count
        for i in 0..<(c - 1) {
            let j = Int(arc4random_uniform(UInt32(c - i))) + i
            swap(&r[i], &r[j])
        }
        return r
    }
}

Agora, qualquer um MutableCollectionTypepode usar esses métodos, pois usa Intcomo umIndex

No meu caso, tive alguns problemas ao trocar objetos no Array. Então coçei minha cabeça e fui reinventar a roda.

// swift 3.0 ready
extension Array {

    func shuffled() -> [Element] {
        var results = [Element]()
        var indexes = (0 ..< count).map { $0 }
        while indexes.count > 0 {
            let indexOfIndexes = Int(arc4random_uniform(UInt32(indexes.count)))
            let index = indexes[indexOfIndexes]
            results.append(self[index])
            indexes.remove(at: indexOfIndexes)
        }
        return results
    }

}

Esta é uma versão da implementação de Nate do shuffle Fisher-Yates para Swift 4 (Xcode 9).

extension MutableCollection {
    /// Shuffle the elements of `self` in-place.
    mutating func shuffle() {
        for i in indices.dropLast() {
            let diff = distance(from: i, to: endIndex)
            let j = index(i, offsetBy: numericCast(arc4random_uniform(numericCast(diff))))
            swapAt(i, j)
        }
    }
}

extension Collection {
    /// Return a copy of `self` with its elements shuffled
    func shuffled() -> [Element] {
        var list = Array(self)
        list.shuffle()
        return list
    }
}

As mudanças são:

• A restrição Indices.Iterator.Element == Indexagora faz parte do Collectionprotocolo e não precisa mais ser imposta à extensão.
• A troca de elementos deve ser feita chamando swapAt()a coleção, compare SE-0173 AddMutableCollection.swapAt(_:_:) .
• Elementé um alias para Iterator.Element.

Isto é o que eu uso:

func newShuffledArray(array:NSArray) -> NSArray {
    var mutableArray = array.mutableCopy() as! NSMutableArray
    var count = mutableArray.count
    if count>1 {
        for var i=count-1;i>0;--i{
            mutableArray.exchangeObjectAtIndex(i, withObjectAtIndex: Int(arc4random_uniform(UInt32(i+1))))
        }
    }
    return mutableArray as NSArray
}

Swift 4 Embaralhe os elementos de uma matriz em um loop for, onde i é a taxa de mixagem

var cards = [Int]() //Some Array
let i = 4 // is the mixing ratio
func shuffleCards() {
    for _ in 0 ..< cards.count * i {
        let card = cards.remove(at: Int(arc4random_uniform(UInt32(cards.count))))
        cards.insert(card, at: Int(arc4random_uniform(UInt32(cards.count))))
    }
}

Ou com extensão Int

func shuffleCards() {
    for _ in 0 ..< cards.count * i {
        let card = cards.remove(at: cards.count.arc4random)
        cards.insert(card, at: cards.count.arc4random)
    }
}
extension Int {
    var arc4random: Int {
        if self > 0 {
            print("Arc for random positiv self \(Int(arc4random_uniform(UInt32(self))))")
        return Int(arc4random_uniform(UInt32(self)))
        } else if self < 0 {
            print("Arc for random negotiv self \(-Int(arc4random_uniform(UInt32(abs(self)))))")
            return -Int(arc4random_uniform(UInt32(abs(self))))
        } else {
            print("Arc for random equal 0")
            return 0
        }
    }
}

Solução Swift 3, seguindo a resposta @Nate Cook: (funcione se o índice começar com 0, veja os comentários abaixo)

extension Collection {
    /// Return a copy of `self` with its elements shuffled
    func shuffle() -> [Generator.Element] {
        var list = Array(self)
        list.shuffleInPlace()
        return list
    } }

extension MutableCollection where Index == Int {
    /// Shuffle the elements of `self` in-place.
    mutating func shuffleInPlace() {
        // empty and single-element collections don't shuffle
        if count < 2 { return }
        let countInt = count as! Int

    for i in 0..<countInt - 1 {
        let j = Int(arc4random_uniform(UInt32(countInt - i))) + i
            guard i != j else { continue }
            swap(&self[i], &self[j])
        }
    }
}

É assim que é feito da maneira mais simples. import Gamplaykitao seu VC e use o código abaixo. Testado no Xcode 8.

 import GameplayKit

 let array: NSArray = ["Jock", "Ellie", "Sue Ellen", "Bobby", "JR", "Pamela"]

 override func viewDidLoad() {
    super.viewDidLoad()

    print(array.shuffled())  
}

Se você deseja obter uma String embaralhada de uma Matriz, pode usar o código abaixo.

func suffleString() {

    let ShuffleArray = array.shuffled()

    suffleString.text = ShuffleArray.first as? String

    print(suffleString.text!)

}

Com o Swift 3, se você deseja embaralhar uma matriz no local ou obter uma nova matriz embaralhada de uma matriz, AnyIteratorpode ajudá-lo. A idéia é criar uma matriz de índices a partir da matriz, embaralhá-los com uma AnyIteratorinstância e swap(_:_:)função e mapear cada elemento dessa AnyIteratorinstância com o elemento correspondente da matriz.

O seguinte código do Playground mostra como ele funciona:

import Darwin // required for arc4random_uniform

let array = ["Jock", "Ellie", "Sue Ellen", "Bobby", "JR", "Pamela"]
var indexArray = Array(array.indices)
var index = indexArray.endIndex

let indexIterator: AnyIterator<Int> = AnyIterator {
    guard let nextIndex = indexArray.index(index, offsetBy: -1, limitedBy: indexArray.startIndex)
        else { return nil }

    index = nextIndex
    let randomIndex = Int(arc4random_uniform(UInt32(index)))
    if randomIndex != index {
        swap(&indexArray[randomIndex], &indexArray[index])
    }

    return indexArray[index]
}

let newArray = indexIterator.map { array[$0] }
print(newArray) // may print: ["Jock", "Ellie", "Sue Ellen", "JR", "Pamela", "Bobby"]

Você pode refatorar o código anterior e criar uma shuffled()função dentro de uma Arrayextensão para obter uma nova matriz embaralhada de uma matriz:

import Darwin // required for arc4random_uniform

extension Array {

    func shuffled() -> Array<Element> {
        var indexArray = Array<Int>(indices)        
        var index = indexArray.endIndex

        let indexIterator = AnyIterator<Int> {
            guard let nextIndex = indexArray.index(index, offsetBy: -1, limitedBy: indexArray.startIndex)
                else { return nil }

            index = nextIndex                
            let randomIndex = Int(arc4random_uniform(UInt32(index)))
            if randomIndex != index {
                swap(&indexArray[randomIndex], &indexArray[index])
            }

            return indexArray[index]
        }

        return indexIterator.map { self[$0] }
    }

}

Uso:

let array = ["Jock", "Ellie", "Sue Ellen", "Bobby", "JR", "Pamela"]
let newArray = array.shuffled()
print(newArray) // may print: ["Bobby", "Pamela", "Jock", "Ellie", "JR", "Sue Ellen"]

let emptyArray = [String]()
let newEmptyArray = emptyArray.shuffled()
print(newEmptyArray) // prints: []

Como alternativa ao código anterior, você pode criar uma shuffle()função dentro de uma Arrayextensão para embaralhar uma matriz no lugar:

import Darwin // required for arc4random_uniform

extension Array {

    mutating func shuffle() {
        var indexArray = Array<Int>(indices)
        var index = indexArray.endIndex

        let indexIterator = AnyIterator<Int> {
            guard let nextIndex = indexArray.index(index, offsetBy: -1, limitedBy: indexArray.startIndex)
                else { return nil }

            index = nextIndex                
            let randomIndex = Int(arc4random_uniform(UInt32(index)))
            if randomIndex != index {
                swap(&indexArray[randomIndex], &indexArray[index])
            }

            return indexArray[index]
        }

        self = indexIterator.map { self[$0] }
    }

}

Uso:

var mutatingArray = ["Jock", "Ellie", "Sue Ellen", "Bobby", "JR", "Pamela"]
mutatingArray.shuffle()
print(mutatingArray) // may print ["Sue Ellen", "Pamela", "Jock", "Ellie", "Bobby", "JR"]

Você também pode usar a swapfunção genérica e implementar Fisher-Yates mencionados:

for idx in 0..<arr.count {
  let rnd = Int(arc4random_uniform(UInt32(idx)))
  if rnd != idx {
    swap(&arr[idx], &arr[rnd])
  }
}

ou menos detalhado:

for idx in 0..<steps.count {
  swap(&steps[idx], &steps[Int(arc4random_uniform(UInt32(idx)))])
}

trabalho!!. organismos é a matriz para embaralhar.

extension Array
{
    /** Randomizes the order of an array's elements. */
    mutating func shuffle()
    {
        for _ in 0..<10
        {
            sort { (_,_) in arc4random() < arc4random() }
        }
    }
}

var organisms = [
    "ant",  "bacteria", "cougar",
    "dog",  "elephant", "firefly",
    "goat", "hedgehog", "iguana"]

print("Original: \(organisms)")

organisms.shuffle()

print("Shuffled: \(organisms)")

No Swift 4.2 , agora existe um método para mutávelshuffle e imutávelshuffled . Você pode ler mais sobre as coisas aleatórias de geração e matriz aqui .

É assim que você embaralha uma matriz com uma semente no Swift 3.0.

extension MutableCollection where Indices.Iterator.Element == Index {
    mutating func shuffle() {
        let c = count
        guard c > 1 else { return }


        for (firstUnshuffled , unshuffledCount) in zip(indices, stride(from: c, to: 1, by: -1)) {
            srand48(seedNumber)
            let number:Int = numericCast(unshuffledCount)
            let r = floor(drand48() * Double(number))

            let d: IndexDistance = numericCast(Int(r))
            guard d != 0 else { continue }
            let i = index(firstUnshuffled, offsetBy: d)
            swap(&self[firstUnshuffled], &self[i])
        }
    }
}

let shuffl = GKRandomSource.sharedRandom().arrayByShufflingObjects(in: arrayObject)

Isto é o que eu uso:

import GameplayKit

extension Collection {
    func shuffled() -> [Iterator.Element] {
        let shuffledArray = (self as? NSArray)?.shuffled()
        let outputArray = shuffledArray as? [Iterator.Element]
        return outputArray ?? []
    }
    mutating func shuffle() {
        if let selfShuffled = self.shuffled() as? Self {
            self = selfShuffled
        }
    }
}

// Usage example:

var numbers = [1,2,3,4,5]
numbers.shuffle()

print(numbers) // output example: [2, 3, 5, 4, 1]

print([10, "hi", 9.0].shuffled()) // output example: [hi, 10, 9]

Exemplo simples:

extension Array {
    mutating func shuffled() {
        for _ in self {
            // generate random indexes that will be swapped
            var (a, b) = (Int(arc4random_uniform(UInt32(self.count - 1))), Int(arc4random_uniform(UInt32(self.count - 1))))
            if a == b { // if the same indexes are generated swap the first and last
                a = 0
                b = self.count - 1
            }
            swap(&self[a], &self[b])
        }
    }
}

var array = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
array.shuffled()
print(array) // [9, 8, 3, 5, 7, 6, 4, 2, 1, 10]

Extensão de matriz de trabalho (com e sem mutação)

Swift 4.1 / Xcode 9

A resposta principal foi descontinuada, então decidi criar minha própria extensão para embaralhar uma matriz na versão mais recente do Swift, Swift 4.1 (Xcode 9):

extension Array {

// Non-mutating shuffle
    var shuffled : Array {
        let totalCount : Int = self.count
        var shuffledArray : Array = []
        var count : Int = totalCount
        var tempArray : Array = self
        for _ in 0..<totalCount {
            let randomIndex : Int = Int(arc4random_uniform(UInt32(count)))
            let randomElement : Element = tempArray.remove(at: randomIndex)
            shuffledArray.append(randomElement)
            count -= 1
        }
        return shuffledArray
    }

// Mutating shuffle
    mutating func shuffle() {
        let totalCount : Int = self.count
        var shuffledArray : Array = []
        var count : Int = totalCount
        var tempArray : Array = self
        for _ in 0..<totalCount {
            let randomIndex : Int = Int(arc4random_uniform(UInt32(count)))
            let randomElement : Element = tempArray.remove(at: randomIndex)
            shuffledArray.append(randomElement)
            count -= 1
        }
        self = shuffledArray
    }
}

Chamada aleatória sem mutação de chamada [Array] -> [Array]:

let array = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20]

print(array.shuffled)

Isso é impresso arrayem uma ordem aleatória.

Aleatório de mutação de chamada [Array] = [Array]:

var array = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20]

array.shuffle() 
// The array has now been mutated and contains all of its initial 
// values, but in a randomized shuffled order

print(array) 

Isso é impresso arrayem sua ordem atual, que já foi aleatoriamente embaralhada.

Espero que isso funcione para todos, se você tiver quaisquer perguntas, sugestões ou comentários, não hesite em perguntar!

No SWIFT 4

func createShuffledSequenceOfNumbers(max:UInt)->[UInt] {

    var array:[UInt]! = []
    var myArray:[UInt]! = []
    for i in 1...max {
        myArray.append(i)
    }
    for i in 1...max {
        array.append(i)
    }
    var tempArray:[Int]! = []
    for index in 0...(myArray.count - 1) {

        var isNotFinded:Bool = true
        while(isNotFinded){

            let randomNumber = arc4random_uniform(UInt32(myArray.count))
            let randomIndex = Int(randomNumber)

            if(!tempArray.contains(randomIndex)){
                tempArray.append(randomIndex)

                array[randomIndex] = myArray[index]
                isNotFinded = false
            }
        }
    }

    return array
}

Se você deseja usar a função de loop Swift For simples, use isto ->

var arrayItems = ["A1", "B2", "C3", "D4", "E5", "F6", "G7", "H8", "X9", "Y10", "Z11"]
var shuffledArray = [String]()

for i in 0..<arrayItems.count
{
    let randomObject = Int(arc4random_uniform(UInt32(items.count)))

    shuffledArray.append(items[randomObject])

    items.remove(at: randomObject)
}

print(shuffledArray)

Swift Array é suficiente usando a extensão ->

extension Array {
    // Order Randomize
    mutating func shuffle() {
        for _ in 0..<count {
            sort { (_,_) in arc4random() < arc4random() }
        }
    }
}

No Swift 4.2, existem duas funções úteis:

// shuffles the array in place
myArray.shuffle()

e

// generates a new array with shuffled elements of the old array
let newArray = myArray.shuffled()

Aqui está um código que é executado no playground. Você não precisará importar o Darwin em um projeto real do Xcode.

import darwin

var a = [1,2,3,4,5,6,7]

func shuffle<ItemType>(item1: ItemType, item2: ItemType) -> Bool {
    return drand48() > 0.5
}

sort(a, shuffle)

println(a)

Ele pára em "swap (& self [i], & self [j])" quando atualizo a versão xCode para 7.4 beta.
erro fatal: a troca de um local consigo mesma não é suportada

Encontrei o motivo pelo qual i = j (a função de troca explodiu)

Então eu adiciono uma condição como abaixo

if (i != j){
    swap(&list[i], &list[j])
}

YA! Tudo bem para mim.