地图迭代是否足够随机以随机选择键？答案

【问题标题】：Is map iteration sufficiently random for randomly selecting keys?地图迭代是否足够随机以随机选择键？
【发布时间】：2016-12-07 14:15:23
【问题描述】：

我能否依靠地图的随机迭代顺序在 Web 应用程序中实现客户端的随机“配对”？我试着环顾四周，但似乎无法找到这种随机性有多随机的细分。

算法看起来像：

var clients map[Client]struct{}

func PairClient(c Client) (Client, error) {
    for m := range clients {
        if m != c {
            return m, nil
        }
    }
    return nil, fmt.Errorf("lobby: insufficient number of clients")
}

当有 >1000 个连接的客户端时这是否足够，或者我应该维护一个单独的客户端切片并从中随机选择？

【问题讨论】：

字典迭代顺序通常是插入和哈希冲突顺序的函数，所以如果你需要随机，你可能需要自己引入一些随机性。一种方法是拉出地图的键，随机打乱它们，然后使用打乱的键迭代地图。
不保证任何特定的顺序，包括随机。虽然实现目前对输出进行了混洗，但它绝对不是正态分布。
谢谢@JimB，我会保留一部分客户并使用它，或者找出比这更有效的解决方案。
@matiaselgart 当前的实现实际上明确地随机化了迭代。但这不是标准所保证的。
@BrettLempereur：如果比插入和删除更重要，是随机访问，也许使用不同的数据结构。一个简单的排序切片是O(1) 随机访问、O(log n) 查找和O(n) 插入，这通常很好。

标签： dictionary random go

【解决方案1】：

尽管它说是随机的（随机的）（spec、blog、hashmap source、another blog、SO），但分布远非完美。

为什么？因为我们喜欢地图快速，更好的随机分布往往需要更多的计算和/或更大的延迟。必须做出妥协。而且因为for range 的目的不是提供高质量的“随机播放”功能，而只是为了防止开发人员依赖稳定的迭代顺序（因为即使没有明确的随机化，它也可能发生变化）。

但是这种分布“有多好”？很容易获得“味道”。让我们创建一个包含 10 对的地图，并开始对其进行多次迭代。让我们计算第一个索引（键）的分布：

m := map[int]int{}
for i := 0; i < 10; i++ {
    m[i] = i
}

dist := make([]int, 10)
for i := 0; i < 100000; i++ {
    for idx := range m {
        dist[idx]++
        break
    }
}

fmt.Println("Distribution:", dist)

输出（在Go Playground 上试试）：

Distribution: [25194 24904 6196 6134 6313 6274 6297 6189 6189 6310]

前 2 个键（0 和 1）的遇到概率大约是其余键的 4 倍，概率大致相同。

你可以说它是真实的（甚至是好的）随机性非常糟糕，但这不是重点。提供不同的迭代顺序就足够了（重要的是：它很快）。

【讨论】：

是的，根据密钥的分布情况，分布会变得更糟：play.golang.org/p/2MMS3pPCMO[15597 9339 3211 3076 3153 3170 21979 3201 3119 3081 3082 3137 3114 2943 3099 3101 3151 0 0 3101 3150 3196 0]
非常感谢，这真的很清楚！

【解决方案2】：

来自spec：

未指定映射的迭代顺序，也不保证从一次迭代到下一次迭代顺序相同。 (...)

这实质上意味着映射的迭代顺序是未定义的。即使现在使用默认 Go 编译器是随机的，其他编译器或其他版本也可能会有所不同。

【讨论】：