设置矩阵上随机元素的值

Question

我正在尝试生成一个 8 x 8 矩阵。矩阵的每个元素都需要有一个值为 1 的值，除了每一列上的一个元素设置为 0，通过生成 0-7 之间的随机 int 来选择一个元素。

我运行代码时得到的结果：

   1     1     1     1     1     1     1     1  
   1     1     1     0     1     1     1     1  
   1     1     0     1     1     1     1     1  
   1     0     1     1     1     1     1     1  
   1     0     1     1     1     1     1     1  
   1     0     0     1     1     1     1     1  
   1     1     1     1     1     1     1     1  
   1     1     1     1     1     0     1     1  

我的矩阵应该是这样的：

   1     1     1     1     1     1     1     1  
   1     1     0     1     1     1     1     1  
   1     1     1     1     1     0     1     0  
   0     1     1     1     1     1     1     1  
   1     1     1     0     1     1     0     1  
   1     0     1     1     1     1     1     1  
   1     1     1     1     1     1     1     1  
   1     1     1     1     0     1     1     1  

代码

    for (int[] row: grid)
        Arrays.fill(row, 1);

    for (int i=0; i<grid.length; i++) {
       int j = getRandom();
       grid[i][j] = 0;
    }

    // print matrix
    for (int i = 0; i < 8; i++) {
        for (int j = 0; j < 8; j++)
            System.out.format("%2s%2d%2s", " ", Main.grid[i][j], " ");

        System.out.println();
    }

Answer 1

在您的嵌套循环中，单元格的初始化和归零都在最内层循环中。这将导致每个单元格都运行一次，但每列仅执行一次归零。

如果我们将单元格的初始化顺序从一行接一行更改为一列接一列，我们可以将清零逻辑移到最外层循环。

for (int c = 0; c < 8; c++) {
    for (int r = 0; r < 8; r++) {
        Main.grid[r][c] = 1;
    }

    Main.grid[getRandom()][c] = 0; // assuming your getRandom() is within range
}

Answer 2

首先让矩阵全为1：

//fill however you like
int[][] matrix = IntStream.range(0, 8).mapToObj(i
                 -> IntStream.range(0, 8).map(i -> 1).toArray());

然后，根据您的问题，您似乎希望每列的唯一行为零。所以只需打乱你的列索引：

List<Integer> rows = IntStream.range(0, 8).collect(Collectors.toList());
Collections.shuffle(rows); //random rows per 0-8 column
AtomicInteger column = new AtomicInteger();
//iterate columns, and select random row
rows.forEach(i -> matrix[i][column.getAndIncrement()] = 0);

这会将随机 0 分散为每行（和每列）唯一，并且实际上不涉及任何 RNG，所以它是 O(n)

Answer 3

首先，使用 Arrays.fill api，它会让你的代码更加简洁。

int[][] matrix = new int[m][n];
// Fill each row with 1
for (int[] row: matrix)
    Arrays.fill(row, 1);

然后，对于每一行，随机选择一个列号并插入“0”，从而替换 1。

for(int i=0; i<matrix.length; i++) {
   int j = Math.Random(0,matrix[0].length); // Or any other api for random number generation
   matrix[i][j] = 0;
}