一、面試題
問：有一個長度為 100 的數組，如何從中隨機挑選 50 個元素，組成一個新的數組？
答：這個...那個...emmmmmm
問：那先不挑 50 個，就挑一個數，知道怎么做嗎？
答：這個我知道！隨機生成一個 0 ~ 99 的數，然后去原數組取對應位置的元素就可以了～
let randomIndex = arr[Math.floor(Math.random() * arr.length)];
問：好，回到最初的問題，怎么挑選 50 個元素？
答：我知道了，在 0 ～ 99 的范圍內，隨機生成 50 個不重復的數字！
問：是這個思路，具體的實現呢？記得保證效率哦。
答：（吧啦吧啦吧啦）
問：現在假設數組的元素都是 String 類型，如果要把這個數組元素的順序打亂，有什么辦法么？
答：數組的 sort() 方法可以傳入一個函數作為參數，這個函數的返回值可以決定排列順序。在這個函數中寫一個隨機數，然后就能亂序了。
問：這是一個思路，但這只是偽隨機。
答：啊咧？
問：聽說過“洗牌算法”嗎？
二、隨機取數
按照上面隨機挑選一個數的思路，從原數組中隨機抽取一個數，然后使用 splice 刪掉該元素
function getRandomArrElement(arr, count) { let res = [] while (res.length < count) { // 生成隨機 index
let randomIdx = (Math.random() * arr.length) >> 0; // splice 返回的是一個數組
res.push(arr.splice(randomIdx, 1)[0]); } return res }
上面生成隨機 index 用到了按位右移操作符 >>
當后面的操作數是 0 的時候，該語句的結果就和 Math.floor() 一樣，是向下取整
但位操作符是在數值表示的最底層執行操作，因此速度更快
// 按位右移
(Math.random() * 100) >> 0
// Math.floor
Math.floor(Math.random() * 100) /* 這兩種寫法的結果是一樣的，但位操作的效率更高 */
三、通過 sort 亂序
首先認識一下 Array.prototype.sort()
這個方法可以傳入一個參數 compareFunction，這個參數必須是函數
同時 sort() 會暴露出 Array 中的兩個元素 (a, b) 作為參數傳給 compareFunction
sort() 會根據 compareFunction(a, b) 的返回值，來決定 a 和 b 的相對位置：
- 如果 compareFunction(a, b) 小於 0 ，那么 a 會被排列到 b 之前；
- 如果 compareFunction(a, b) 大於 0 ，那么 b 會被排列到 a 之前；
- 如果 compareFunction(a, b) 等於 0 ， a 和 b 的相對位置不變（不穩定！）
根據以上規則，可以在 compareFunction 中生成一個隨機數，然后根據隨機數做運算，返回一個正負未知的 Number，從而實現亂序
function randomSort(a,b) { return .5 - Math.random(); } let arr = ['0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9']; arr.sort(randomSort);
但這並不是真正的亂序，計算機的 random 函數因為循環周期的存在，無法生成真正的隨機數
四、Fisher–Yates shuffle 洗牌算法
洗牌算法的思路是：
先從數組末尾開始，選取最后一個元素，與數組中隨機一個位置的元素交換位置
然后在已經排好的最后一個元素以外的位置中，隨機產生一個位置，讓該位置元素與倒數第二個元素進行交換
以此類推，打亂整個數組的順序
function shuffle(arr) { let len = arr.length; while (len) { let i = (Math.random() * len--) >> 0;
// 交換位置 let temp = arr[len]; arr[len] = arr[i]; arr[i] = temp; } return arr; }
再結合 ES6 的解構賦值，使用洗牌算法就更方便了：
Array.prototype.shuffle = function() { let m = this.length, i; while (m) { i = (Math.random() * m--) >>> 0; [this[m], this[i]] = [this[i], this[m]] } return this; }
五、用洗牌算法隨機取數
再回到從長度為 100 的數組中取 50 個數的問題
之前用的是 splice 修改原數組，如果結合洗牌算法，又會有別的思路
最好是自己先思考一下，然后再展開代碼進行比較
function getRandomArrElement(arr, count) { let shuffled = arr.slice(0), i = arr.length, min = i - count, temp, index; while (i > min) { index = Math.floor((i--) * Math.random()); temp = shuffled[index]; shuffled[index] = shuffled[i]; shuffled[i] = temp; } return shuffled.slice(min); }
最后放個彩蛋，關於兩種隨機取數的性能孰優孰劣
我用 Array.form 生成了一個長度為一百萬的數組，然后從中隨機取十萬個數
首先是使用 splice 的方案：
然后是洗牌算法：
喵喵喵？！！
附錄：
補充一個在范圍內生成隨機數的方法：
setRangeRandom(min: number, max: number) { //在范圍內生成隨機數
let n = max - min;
if (n == 0) {
return max
} else if (n < 0) {
[max, min] = [min, max];
n = Math.abs(n);
}
return ((Math.random() * ++n) >> 0) + min;
}
參考資料：