如何优化random_shuffle的性能

发布时间:2024-09-04 07:29:27

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std::random_shuffle 是 C++98 中的一个函数，用于对序列进行随机排序

使用 std::shuffle：C++11 引入了 std::shuffle，它接受一个随机数生成器作为参数。这样可以提高性能，因为随机数生成器可以更有效地生成随机数。

#include
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int main() {
    std::vector<int> v = {1, 2, 3, 4, 5};
    std::random_device rd;
    std::mt19937 g(rd());
    
    std::shuffle(v.begin(), v.end(), g);
}

使用 Fisher-Yates 洗牌算法：Fisher-Yates 算法是一种高效的随机排序算法，可以用来实现 std::random_shuffle 的功能。

#include
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template<class It>
void random_shuffle(It begin, It end) {
    std::random_device rd;
    std::mt19937 g(rd());
    
    for (auto it = begin + 1; it != end; ++it) {
        std::uniform_int_distribution<> dis(0, std::distance(begin, it));
        std::iter_swap(it, begin + dis(g));
    }
}

int main() {
    std::vector<int> v = {1, 2, 3, 4, 5};
    random_shuffle(v.begin(), v.end());
}

优化随机数生成器：在上述示例中，我们使用了 std::mt19937 作为随机数生成器。你可以根据需要选择其他随机数生成器，如 std::linear_congruential_engine 或 std::knuth_b。
避免不必要的复制：当处理大型容器时，尽量避免不必要的复制操作。例如，你可以使用 std::move_iterator 将元素移动到新位置，而不是复制它们。
并行化：如果你的硬件支持多线程，可以考虑使用并行算法来加速随机排序过程。C++17 引入了并行算法库，其中包括 std::shuffle 的并行版本。