大多数纸牌游戏都需要洗牌,也就是让纸牌随机排列。在第10.5节,我们看到了怎样生成随机数,但怎样利用随机数实现洗牌功能却并非显然意见的。
一种可行的方案是,模拟人洗牌的方法,将牌分为两堆,然后通过在每个牌堆中轮流选择的方式实现原牌堆的重新组织。因为一般而言,人并不能做到完美地洗牌,而程序经过大约7次迭代之后,牌堆中纸牌的顺序已经相当随机了。但是计算机程序每次在做完美洗牌的时候有一个令人讨厌的属性——它并非真正随机的。实际上,经过8次完美洗牌之后,你会发现牌堆又回到原来的排列了。关于这一结论的讨论,请参考[http://www.wiskit.com/marilyn/craig.html](http://www.wiskit.com/marilyn/craig.html),或者以“perfect shuffle”为关键词通过搜索引擎查询相关信息。
还有一个更好的洗牌算法:遍历牌堆,每次选择一张纸牌,每次迭代时选择两张纸牌并交换其位置。
下面代码是该算法工作原理的大体轮廓。为了大概说出程序的意思,我混用了C++语句和自然语言句子,这有时也称为**伪代码**:
~~~
for (int i=0; i<cards.length(); i++) {
// 在i和cards.length()之间选择一个随机数
// 将第i张牌和随机选择的纸牌交换
}
~~~
伪代码的优点是能清晰地表达出你需要的函数。在这个例子中,我们需要像randomInt这样的函数用于在参数low和high之间选择一个随机数,也需要swapCards这样的函数用于交换两个索引值指定的位置的纸牌。
看一下第10.5节,你就应该能想出怎么编写randomInt函数了,尽管还是要小心处理生成的可能在区间之外的索引值。
你也可以自己想出swapCards函数。这些函数的剩余实现就作为作业留给读者。
- 第1章 编程之路
- 1.1 什么是编程语言
- 1.2 什么是程序
- 1.3 什么是调试
- 1.4 形式语言与自然语言
- 1.5 第一个程序
- 1.6 术语表
- 第2章 变量和类型
- 2.1 更多的输出
- 2.2 值
- 2.3 变量
- 2.4 赋值
- 2.5 输出变量
- 2.6 关键字
- 2.7 操作符
- 2.8 操作顺序
- 2.9 操作符
- 2.10 组合
- 2.11 术语表
- 第3章 函数
- 3.1 浮点数
- 3.2 double到int的转换
- 3.3 数学函数
- 3.4 函数组合
- 3.5 添加新函数
- 3.6 定义与使用
- 3.7 多函数编程
- 3.8 参数与参数值
- 3.9 参数和变量的局部性
- 3.10 多参函数
- 3.11 有返回值的函数
- 3.12 术语表
- 第4章 条件和递归
- 4.1 取模操作符
- 4.2 条件执行
- 4.3 选择执行
- 4.4 链式条件
- 4.5 嵌套条件
- 4.6 return语句
- 4.7 递归
- 4.8 无穷递归
- 4.9 递归函数的栈图
- 4.10 术语表
- 第5章 有返回值的函数
- 5.1 返回值
- 5.2 程序开发
- 5.3 组合
- 5.4 重载
- 5.5 布尔值
- 5.6 布尔变量
- 5.7 逻辑操作符
- 5.8 布尔函数
- 5.9 从main函数返回
- 5.10 深入递归
- 5.11 思路跳跃
- 5.12 又一个例子
- 5.13 术语表
- 第6章 迭代
- 6.1 多次赋值
- 6.2 迭代
- 6.3 while语句
- 6.4 制表
- 6.5 二维表
- 6.6 封装和泛化
- 6.7 函数
- 6.8 再说封装
- 6.9 局部变量
- 6.10 再说泛化
- 6.11 术语表
- 第7章 字符串那些事儿
- 7.1 字符串的容器
- 7.2 apstring变量
- 7.3 从字符串中提取字符
- 7.4 字符串长度
- 7.5 遍历
- 7.6 一个运行时错误
- 7.7 find函数
- 7.8 我们自己的find版本
- 7.9 循环与计数
- 7.10 增量与减量操作符
- 7.11 字符串连接
- 7.12 apstring是可变的
- 7.13 apstring是可比较的
- 7.14 字符分类
- 7.15 其他apstring函数
- 7.16 术语表
- 第8章 结构体
- 8.1 复合值
- 8.2 Point对象
- 8.3 访问实例变量
- 8.4 对结构体的操作
- 8.5 作为参数的结构
- 8.6 传值调用
- 8.7 传引用调用
- 8.8 矩形
- 8.9 作为返回值的结构
- 8.10 按引用传递其他类型
- 8.11 获取用户输入
- 8.12 术语表
- 第9章 再谈结构体
- 9.1 Time结构体
- 9.2 printTime函数
- 9.3 对象函数
- 9.4 纯函数
- 9.5 const参数
- 9.6 修改函数
- 9.7 填充函数
- 9.8 哪个最佳?
- 9.9 增量开发vs高屋建瓴
- 9.10 泛化
- 9.11 算法
- 9.12 术语表
- 第10章 向量
- 10.1 元素访问
- 10.2 向量的复制
- 10.3 for循环
- 10.4 向量的长度
- 10.5 随机数
- 10.6 统计
- 10.7 随机数的向量
- 10.8 计数
- 10.9 检查其他值
- 10.10直方图
- 10.11一次遍历的方案
- 10.12随机种子
- 10.13术语表
- 第11章 成员函数
- 11.1 对象和函数
- 11.2 print
- 11.3 隐式变量访问
- 11.4 另一个例子
- 11.5 再一个例子
- 11.6 更复杂的例子
- 11.8 初始化还是构造?
- 11.7 构造函数
- 11.9 最后一个例子
- 11.10 头文件
- 11.11 术语表
- 第12章 对象的向量
- 12.1 组合
- 12.2 纸牌对象(Card)
- 12.3 printCard函数
- 12.4 equals函数
- 12.5 isGreater函数
- 12.6 纸牌的向量
- 12.7 printDeck函数
- 12.8 查找
- 12.9 二分查找
- 12.10 牌堆与子牌堆
- 12.11 术语表
- 第13章 基于向量的对象
- 13.1 枚举类型
- 13.2 switch语句
- 13.3 牌堆
- 13.4 另一个构造函数
- 13.5 Deck成员函数
- 13.6 洗牌
- 13.7 排序
- 13.8 子牌堆
- 13.9 洗牌与发牌
- 13.10 归并排序
- 13.11 术语表
- 第14章 类与不变式
- 14.1 私有数据和私有类
- 14.2 什么是类?
- 14.3 复数
- 14.4 访问函数(Accessor functions)
- 14.5 输出
- 14.6 复数相关函数(一)
- 14.7 复数相关函数(二)
- 14.8 不变式
- 14.9 先决条件
- 14.10 私有函数
- 14.11 术语表
- 第15章 文件输入/输出与apmatrix类
- 15.1 流
- 15.2 文件输入
- 15.3 文件输出
- 15.4 解析输入
- 15.5 解析数字
- 15.6 集合数据结构Set
- 15.7 apmatrix类
- 15.8 距离矩阵
- 15.9 一个更合理的距离矩阵
- 15.10 术语表