为什么使用 i + (int) (Math.random() * (n-i)) 而不是 (int) (Math.rand

Question

我目前正在阅读《计算机科学：跨学科方法》一书，其中包含一个用于洗牌数组的代码片段（在本例中，数组包含一副纸牌）。代码如下：

int n = deck.length; 
for (int i = 0; i < n; i++) 
{ 
    int r = i + (int) (Math.random() * (n-i)); 
    String temp = deck[i]; 
    deck[i] = deck[r]; 
    deck[r] = temp; 
}

我的问题是，为什么更简单的(int) (Math.random() * n)不是首选？它比i + (int) (Math.random() * (n-i))随机性低吗？

任何帮助表示赞赏！

Answer 1

它们给你不同的值。

(int) (Math.random() * n)为您提供一个0 <= r < n范围内的值（介于 0 [包括] 和n [排除] 之间）。

i + (int) (Math.random() * (n-i))为您提供一个i <= r < n范围内的值（介于 i [包括] 和 n [排除] 之间）。

因此，例如，如果i是10，您的"简化"版本可能会为您提供5。代码中的版本不能。

Answer 2

这个想法是取一个尚未选择的随机值。如果您允许您的方案，那么某些元素可能永远不会被洗牌，因此某些元素留在原位的可能性太高。

Answer 3

Math.Random（） 可以返回 0.0 到 1.0 之间的双精度值。

https://docs.oracle.com/javase/7/docs/api/java/lang/Math.html#random（）

所以如果你只做（int） （Math.random（） * n），那么r的值可以高于n-1，同时会导致ArrayIndexoutofbound异常。

http://docs.oracle.com/javase/7/docs/api/java/lang/ArrayIndexOutOfBoundsException.html