我在一次面试中被问到这个问题，我给出了各种解决方案，但面试官并不相信。我有兴趣找到解决方案。请发表你的看法：
问：编写一个高效的数据结构来实现 ipod 中的 shuffle。它必须播放所有歌曲，每次以不同的随机顺序播放，同一首歌曲不应重复。 （主要是 O(n)）
一个解决方案，面试后我想到了：我可以在没有递归的情况下进行随机快速排序。我们随机选择 1 个枢轴 O(1)，然后进行快速排序 O(n)。现在歌曲将按某种顺序排序，我将它们播放到最后。一旦到达终点，我将再次选择一个随机枢轴，并一次又一次地重复此过程。
问候， 瑟图
【问题讨论】：
标签： data-structures random performance memory-efficient
你想要的是Fisher-Yates Shuffle。这是java中的一个实现：
public void shuffle(Song[] songs) {
Random r = new Random();
for(int i = 0; i < songs.length - 1; i++) {
int swap = i + r.nextInt(songs.length-1-i);
T temp = songs[i];
songs[i] = songs[swap];
songs[swap] = temp;
}
}
/* r.nextInt(max) returns integer 0 to max-1 inclusive */
它的工作原理是将整个数组视为一顶帽子，并开始拉出随机元素并将它们排列在数组的前面。 i 之后的所有元素都“在桶中”，i 之前的所有元素都被打乱了。
【讨论】：
我是初学者，说一个想到的解决方案，如果有什么问题请告诉我。
让我们假设歌曲存储在单链表或双链表中。每次打开音乐播放器时，选择一个小于（您希望的任何数字）假设 k 的随机数，并反转列表中的每个 k 个节点，类似地执行两次或最多三次（如您所愿），这将花费 O( 2n) 或 O(3n) 时间洗牌。 最后有一个指向列表最后一个节点的指针。 每次听一首歌（访问一个节点）时，删除该节点并将其插入到最后一个节点旁边，这可以在 O(1) 时间内完成。 这种情况一直持续到音乐播放器关闭。
谢谢， 急于知道答案的正确性。
【讨论】：
你想要Fisher-Yates shuffle。请注意该页面上提到的实施错误，因为您当前接受的答案与其中一个错误。
【讨论】：
Nate 的（已编辑）和 Brian 的算法是 Fisher-Yates shuffle O(n)，而通过排序进行shuffle 是 O(nlogn)，但实际上可能更快（http://en.wikipedia.org/wiki /Fisher%E2%80%93Yates_shuffle#Comparison_with_other_shuffling_algorithms）。弄错歌曲洗牌可能会产生微不足道的后果，但如果您正在为在线扑克游戏编写洗牌算法，请确保您知道自己在做什么（http://www.cigital.com/news/index.php?pg=艺术＆artid = 20）。
【讨论】：
嗯，想到的第一个线性时间解决方案：
你可以创建一个所有歌曲的链接列表，这大约需要 O(n) （假设插入是恒定时间操作）。然后，生成一个随机数，对列表的大小取模得到一个随机索引，然后删除该索引并将其附加到一个新列表中（两者都是常数时间操作）。
每个 O(n) 的插入 + 每个 O(n) 的删除 + 第二次插入 O(n)。这总体上会导致线性时间解决方案。
编辑：我完全忘记了遍历列表。因此，您可以将结果设为固定长度的数组。弹出链表的头部，为其分配随机索引，然后填充数组。
【讨论】：
RemoveAt，它会为您执行删除和收缩（不适用于 iPod，但是...）
将所有歌曲放在一个数组中... 对于数组中的每个元素，将其与随机位置交换。
【讨论】：