如何有效地在数组中随机重新插入元素答案

【问题标题】：How to randomly re-insert an element in an array efficiently如何有效地在数组中随机重新插入元素
【发布时间】：2019-05-07 22:56:04
【问题描述】：

假设我们有一个整数数组int[] A = {1,2,3,4,5,6,7,8,9}。

假设我们想从A 中选择一些随机整数，然后随机将其重新插入到数组的其他位置，如下所示：

先拍点int number = A[random.nextInt(A.length)]

假设我们随机选择5，然后在7和8之间随机重新插入，这样A就变成了{1,2,3,4,6,7,5,8,9}。

现在，我们显然可以通过创建一些临时变量int temp = 5，将子数组{6,7} 向左移动，然后将5 重新插入到7 占用的索引中来重新插入之前。但是有没有一种更有效的方法来做到这一点而无需移动一些子数组（并且无需更改为另一个数据结构，如链表）？因为显然我们有一些O(n) 的最坏情况，我们随机选择A[0]，然后必须将其插入A[A.length]，需要移动数组中的所有元素，我不想这样做.

【问题讨论】：

您可以查看System::arraycopy，它可以将src 和dest 视为同一个数组。
“但是有没有更有效的方法来做到这一点，而无需移动一些子数组（并且无需更改为另一个数据结构，如链表）？” - 不。数组以连续的方式暴露给 Java 开发人员。所以你看到的是 O(n) 最坏的情况。

标签： java arrays random insert

【解决方案1】：

尚未对此进行大量测试，但这里有一个解决方案的快速草图。

/**
 * Shifts the element of the given {@code array} presently at index {@code fromIndex} to
 * {@code toIndex}.
 * 
 * @param array     the array whose elements should be shifted
 * @param fromIndex the current index of the element to shift
 * @param toIndex   the destination index of the element to shift
 */
public static void shift(final Object array,
                         final int fromIndex,
                         final int toIndex) {
    if (fromIndex == toIndex) {
        return;
    }

    final Object atIndex = Array.get(array, fromIndex);

    if (toIndex > fromIndex) {
        System.arraycopy(array, fromIndex + 1, array, fromIndex, toIndex - fromIndex);
    } else {
        System.arraycopy(array, toIndex, array, toIndex + 1, fromIndex - toIndex);
    }

    Array.set(array, toIndex, atIndex);
}

虽然 general 方法与您描述的差不多，但我怀疑System.arraycopy 的性能比（几乎）您将获得的任何其他方法都要好。不过我可能错了。

【讨论】：