我正在寻找一种有效的方法来以随机顺序选择对std::vector<T> 的每个元素的访问，而无需重新洗牌或复制它们，即不使用std::random_shuffle，并确保每个元素仅被选择一次。
我不想复制或重新洗牌，因为 a）T 的每个实例都可能是一个非常大的对象，并且 b）对于我将对向量的元素进行的其他操作，这更容易它们保持相同的顺序。
此外，我真的不想走在不断挑选和拒绝重复的街道上。我很可能会在向量中存储大量此类大型对象，效率是关键，因为我希望每秒多次调用此随机选择方法。
【问题讨论】：
O(1) 向量中元素的交换。
创建一个与现有向量相同大小的向量，该向量使用指向向量中元素的指针。而是随机打乱指针向量并从那里读取 - 成本低。
【讨论】：
您没有告诉我们是要随机迭代整个数组，还是只需要随机的一些元素。
我假设第一种情况。你需要额外的存储空间来记账，而且无论如何你都需要线性时间来进行洗牌。所以创建一个排列，并保持它的记忆活跃，这样你就可以按照你的意愿重新洗牌。使用 C++11：
#include <algorithm>
#include <random>
#include <numeric>
struct permutation
{
permutation(size_t n)
: perm(n), g(std::random_device())
{
std::iota(perm.begin(), perm.end(), size_t(0));
}
void shuffle() { std::shuffle(perm.begin(), perm.end(), g); }
size_t operator[](size_t n) const { return perm[n]; }
private:
std::vector<size_t> perm;
std::mt19937 g;
};
用法：
std::vector<huge_t> v;
...
permutation sigma(v.size());
sigma.shuffle();
const huge_t& x = v[sigma[0]];
...
sigma.shuffle(); // No extra allocation
const huge_t& y = v[sigma[0]];
您可以修改代码以使用 C++03 std::random_shuffle，但请注意随机数生成器的保证很少。
【讨论】：
std::random_shuffle() 具有接受随机数生成器的重载。如果您愿意，可以传入更高质量的生成器。
/dev/random et.al。将这些设施包装到一个函数对象中是微不足道的。
我认为最简单（也是最有效的解决方案之一）的解决方案是创建一个 std::vector<size_t> 将索引保存到您的 vector<T> 中，或者创建一个 std::vector<T*> 将指针保存到您的 vector 中。然后你可以使用std::random_shuffle 打乱那个，迭代它并从你的原始向量中选择相应的元素。这样你就不会改变你的原始向量的顺序和洗牌指针或size_t 是相当便宜的
【讨论】：
int而不是size_t。