我们是否允许 OrderBy(Random)？

Question

我有时使用OrderBy (item => R.NextDouble()) 对列表或数组进行洗牌，其中Random R 在其他地方初始化。

现在这显然是一种 hack，尽管在本网站的所有地方都推荐了这种方法，并且在实践中效果非常好。

但是，也有人指出，这是假设排序算法不会因更改单个项目的值而混淆，例如进入无限循环。

我的问题是，是否有某种隐含或明确的保证不会发生这种情况。我在 MSDN 中找不到任何关于它的信息。

虽然为此目的有非常好的、专门的 O(n) 算法，但我并不总是想在小项目中搜索和复制粘贴它们（我们在这里不是在谈论 prod）。他们显然是正确的解决方案。

请注意，性能根本不是问题。此外，不需要良好或安全的随机性（在这种情况下必须使用加密库） - 这只是稍微整理一下。

Answer 1

不保证根据文档工作。

我已经窥视了内部结构。排序算法首先将所有排序键捕获到一个临时数组中，然后不再调用它们。所以在当前的实现中这是安全的。一个新的 .NET 版本甚至是一个补丁都会使这项技术失效。

您可能会争辩说，出于兼容性的原因，这永远不会改变，而且这种情况的可能性是 95%（来源：我）。 Microsoft 有非常高的兼容性标准。

另一个问题是，如果您为两个键生成相同的值，它们将不会被随机定位。相反，它们将根据可能是确定性的排序算法的内部进行定位。例如，他们可能永远不会改变他们的相对顺序。

我只会在短期的一次性项目中依赖它。

本着这种精神的另一个技巧是按Guid.NewGuid() 排序。这为您节省了另一行代码，并且没有播种问题。另一方面，指南可能有一个模式，甚至是顺序的。也很成问题。

我会在生产代码的代码审查中失败。

Answer 2

虽然它有效并且很可能不会改变，但不能保证。但是如果你希望 100% 确定，你可以通过使用显式投影来保证自己

enumerable.Select(item => new { Source = item, Order = R.NextDouble() }.OrderBy(item => item.Order).Select(item.Source)

这当然更冗长，但对于快速而肮脏的方法来说仍然很容易。

Answer 3

不能保证继续正常工作。

它不太可能像现在一样停止工作，因为这种更改需要更改键值的预计算，这在许多情况下会非常昂贵。因此，破坏它的变化不太可能发生。就调用选择器的频率而言，这也将是其他方面的可观察到的变化。不排除这种可观察到的变化（我已经对 .NET Core 进行了 PR，这减少了在其他 linq 方法中调用选择器的频率），但这种变化必须有非常大的好处，特别是因为它会增加，而不是减少调用次数。

它目前不能很好地工作，因为 Enumerable.OrderBy 是（与 linq 中的其他 OrderBy 方法不同，例如 Queryable 或 PLinq 中的方法）保证提供稳定的排序（相等的值总是在它们的原始订单），这会给您带来偏见。

它对于快速编写随机排序很有用，其中 shuffle 的质量只需要非常好。要获得更强大的随机播放，请使用以下内容：

public static class Shuffler
{
  public static IEnumerable<T> Shuffle<T>(this IEnumerable<T> source, int seed)
  {
    return new ShuffledEnumerable<T>(source, seed);
  }

  public static IEnumerable<T> Shuffle<T>(this IEnumerable<T> source)
  {
    return new ShuffledEnumerable<T>(source);
  }

  private class ShuffledEnumerable<T> : IEnumerable<T>
  {
    private IEnumerable<T> _source;
    private int? _seed;

    public ShuffledEnumerable(IEnumerable<T> source)
    {
      _source = source;
    }

    public ShuffledEnumerable(IEnumerable<T> source, int seed)
      : this(source)
    {
      _seed = seed;
    }

    public IEnumerator<T> GetEnumerator()
    {
      Random rnd = _seed.HasValue ? new Random(_seed.GetValueOrDefault()) : new Random();
      T[] array = _source.ToArray();
      int count = array.Length;
      for (int i = array.Length - 1; i > 0; --i)
      {
        int j = rnd.Next(0, i + 1);
        if (i != j)
        {
          T swapped = array[i];
          array[i] = array[j];
          array[j] = swapped;
        }
      }
      return ((IEnumerable<T>)array).GetEnumerator();
    }

    IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator()
    {
      return GetEnumerator();
    }
  }
}

如果您需要随机性的加密质量，您可以通过将 Random 的使用替换为合适的加密 PRNG 来进一步改进它。