std::random_shuffle, std::shuffle

 

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包含算法例如 ranges::copy, ranges::sort, ...
执行策略 (C++17)
is_execution_policy (C++17)   execution::seqexecution::parexecution::par_unseqexecution::unseq (C++17)    (C++17)(C++17)(C++20)	execution::sequenced_policyexecution::parallel_policyexecution::parallel_unsequenced_policyexecution::parallel_unsequenced (C++17)(C++17)(C++17)(C++20)
不修改序列的操作 批量操作 for_each for_each_n (C++17) 搜索操作 all_ofany_ofnone_of (C++11)                   (C++11)(C++11) countcount_if mismatch equal findfind_iffind_if_not (C++11) find_end find_first_of adjacent_find search search_n 修改序列的操作 复制操作 copycopy_if (C++11) copy_backward copy_n (C++11) move (C++11) move_backward (C++11) 交换操作 swap iter_swap swap_ranges 变换操作 replacereplace_if transform replace_copyreplace_copy_if 生成操作 fill fill_n generate generate_n 移除操作 removeremove_if unique remove_copyremove_copy_if unique_copy 顺序变更操作 reverse reverse_copy rotate rotate_copy random_shuffleshuffle (C++17 前)(C++11) shift_leftshift_right (C++20)(C++20) 采样操作 sample (C++17)	排序和相关操作 划分操作 partition partition_copy (C++11)   stable_partition is_partitioned (C++11) partition_point (C++11) 排序操作 sort stable_sort partial_sort partial_sort_copy is_sorted (C++11) is_sorted_until (C++11) nth_element 二分搜索操作（在已划分范围上） lower_bound upper_bound equal_range binary_search 集合操作（在有序范围上） includes set_union set_intersection set_difference set_symmetric_difference 归并操作（在有序范围上） merge inplace_merge 堆操作 push_heap pop_heap make_heap sort_heap is_heap (C++11) is_heap_until (C++11) 最小/最大操作 max min minmax (C++11) clamp (C++17) max_element min_element minmax_element (C++11) 字典序比较操作 lexicographical_compare lexicographical_compare_three_way (C++20) 排列操作 next_permutation prev_permutation is_permutation (C++11) C 库 qsort bsearch
数值运算
iota (C++11)                        inner_product adjacent_difference accumulate reduce (C++17) transform_reduce (C++17)	partial_sum inclusive_scan (C++17)   exclusive_scan (C++17) transform_inclusive_scan (C++17) transform_exclusive_scan (C++17)
在未初始化内存上的操作
uninitialized_copy uninitialized_move (C++17)    uninitialized_fill uninitialized_copy_n (C++11) uninitialized_move_n (C++17) uninitialized_fill_n	destroy (C++17) destroy_n (C++17) destroy_at (C++17) construct_at (C++20)      uninitialized_default_construct (C++17) uninitialized_value_construct (C++17) uninitialized_default_construct_n (C++17) uninitialized_value_construct_n (C++17)

 

在标头 <algorithm> 定义
template<class RandomIt > void random_shuffle( RandomIt first, RandomIt last );	(1)	(C++14 弃用) (C++17 移除)
	(2)
template<class RandomIt, class RandomFunc > void random_shuffle( RandomIt first, RandomIt last, RandomFunc& r );			(C++11 前)
template<class RandomIt, class RandomFunc > void random_shuffle( RandomIt first, RandomIt last, RandomFunc&& r );			(C++11 起) (C++14 弃用) (C++17 移除)
template<class RandomIt, class URBG > void shuffle( RandomIt first, RandomIt last, URBG&& g );		(3)	(C++11 起)

重排序给定范围 [first, last) 中的元素，使得这些元素的每个排列拥有相等的出现概率。

1) 随机性来源由实现定义，但经常会使用函数 std::rand。

2) 随机性来源是函数对象 r。

如果满足以下任意条件，那么行为未定义：

• r 的返回类型不可转换到 std::iterator_traits<RandomIt>::difference_type。
• 给定某个 std::iterator_traits<RandomIt>::difference_type 类型的正值 n，r(n) 的结果不是在区间 [​0​, n) 中随机选择的值。

3) 随机性来源是对象 g。

给定 T 为 std::remove_reference_t<URBG>，如果满足以下任意条件，那么行为未定义：

• T 不是均匀随机位生成器(UniformRandomBitGenerator) 。

T::result_type 不可转换到 std::iterator_traits<RandomIt>::difference_type.

(C++20 前)

如果 *first 的类型不可交换(Swappable) (C++11 前)RandomIt 不可交换值(ValueSwappable) (C++11 起)，那么行为未定义。

参数

first, last	-	要随机混洗的元素范围的迭代器对
r	-	返回随机选取的值的函数对象
g	-	返回随机选取的值的生成器对象
类型要求
- RandomIt 必须满足老式随机访问迭代器(LegacyRandomAccessIterator) 。

复杂度

std::distance(first, last)-1 次交换。

可能的实现

也可以参考 libstdc++ 和 libc++ 中的实现。

random_shuffle (1)
template<class RandomIt>void random_shuffle(RandomIt first, RandomIt last){typedeftypenamestd::iterator_traits<RandomIt>::difference_type diff_t;   for(diff_t i = last - first -1; i >0;--i){usingstd::swap; swap(first[i], first[std::rand()%(i +1)]);// rand() % (i + 1) 实际上不准确，因为生成的数对于多数 i 值不均匀分布。// 正确实现将实际上需要重新实现 C++11 std::uniform_distributtion，// 这超出了此示例的范畴。}}
random_shuffle (2)
template<class RandomIt, class RandomFunc>void random_shuffle(RandomIt first, RandomIt last, RandomFunc&& r){typedeftypenamestd::iterator_traits<RandomIt>::difference_type diff_t;   for(diff_t i = last - first -1; i >0;--i){usingstd::swap; swap(first[i], first[r(i +1)]);}}
shuffle
template<class RandomIt, class URBG>void shuffle(RandomIt first, RandomIt last, URBG&& g){typedeftypenamestd::iterator_traits<RandomIt>::difference_type diff_t;typedefstd::uniform_int_distribution<diff_t> distr_t;typedeftypename distr_t::param_type param_t;   distr_t D;for(diff_t i = last - first -1; i >0;--i){usingstd::swap; swap(first[i], first[D(g, param_t(0, i))]);}}

注解

标准未指定实现，所以即使你用严格相同的 RandomFunc 或 URBG，也可能通过不同的标准库实现得到不同结果。

C++17 中移除 std::random_shuffle 的原因在于，仅用于迭代器的版本通常依赖于 std::rand，而如今也正讨论对其摒除。（应当将 std::rand 代之以头文件 <random> 中的类，因为 std::rand 被认为有害。）此外，仅用于迭代器的 std::random_shuffle 版本通常依赖于一个全局状态。以 std::shuffle 的混洗算法为推荐的替代者，因其使用了 URBG 为其第三个形参。

示例

将整数序列 [1, 10] 进行随机混洗：

运行此代码

#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';}

可能的输出：

8 6 10 4 2 3 7 1 9 5

缺陷报告

下列更改行为的缺陷报告追溯地应用于以前出版的 C++ 标准。

缺陷报告	应用于	出版时的行为	正确行为
LWG 395	C++98	未指定重载 (1) 的随机来源，而且 std::rand 由于 C 库的要求不能作为来源	由实现定义，并且可以将 std::rand 作为来源
LWG 552	C++98	不要求重载 (2) 的随机来源是 r	要求是

参阅

next_permutation	生成元素范围的下一个字典序更大的排列 (函数模板)
prev_permutation	生成元素范围的下一个字典序更小的排列 (函数模板)
ranges::shuffle (C++20)	随机重排范围中元素 (算法函数对象)