Jak losowo lub tasować elementy w tablicy w Swift? Na przykład, jeśli moja tablica składa się z 52 kart do gry, chcę przetasować tablicę, aby przetasować talię.

Ta odpowiedź szczegółowo opisuje, jak tasować za pomocą szybkiego i jednolitego algorytmu (Fisher-Yates) w Swift 4.2+ oraz jak dodać tę samą funkcję w różnych poprzednich wersjach Swift. Nazwy i zachowanie każdej wersji Swift są zgodne z mutującymi i niemutującymi metodami sortowania dla tej wersji.

Swift 4.2+

shufflei shuffledsą rodzime od Swift 4.2. Przykładowe użycie:

let x = [1, 2, 3].shuffled()
// x == [2, 3, 1]

let fiveStrings = stride(from: 0, through: 100, by: 5).map(String.init).shuffled()
// fiveStrings == ["20", "45", "70", "30", ...]

var numbers = [1, 2, 3, 4]
numbers.shuffle()
// numbers == [3, 2, 1, 4]

Swift 4.0 i 4.1

Te rozszerzenia dodają shuffle()metodę do dowolnej kolekcji podlegającej mutacji (tablice i niebezpieczne bufory zmienne) oraz shuffled()metodę do dowolnej sekwencji:

extension MutableCollection {
    /// Shuffles the contents of this collection.
    mutating func shuffle() {
        let c = count
        guard c > 1 else { return }

        for (firstUnshuffled, unshuffledCount) in zip(indices, stride(from: c, to: 1, by: -1)) {
            // Change `Int` in the next line to `IndexDistance` in < Swift 4.1
            let d: Int = numericCast(arc4random_uniform(numericCast(unshuffledCount)))
            let i = index(firstUnshuffled, offsetBy: d)
            swapAt(firstUnshuffled, i)
        }
    }
}

extension Sequence {
    /// Returns an array with the contents of this sequence, shuffled.
    func shuffled() -> [Element] {
        var result = Array(self)
        result.shuffle()
        return result
    }
}

Takie samo użycie jak w powyższych przykładach Swift 4.2.

Szybki 3

Te rozszerzenia dodają shuffle()metodę do dowolnej kolekcji mutowalnej i shuffled()metodę do dowolnej sekwencji:

extension MutableCollection where Indices.Iterator.Element == Index {
    /// Shuffles the contents of this collection.
    mutating func shuffle() {
        let c = count
        guard c > 1 else { return }

        for (firstUnshuffled , unshuffledCount) in zip(indices, stride(from: c, to: 1, by: -1)) {
            // Change `Int` in the next line to `IndexDistance` in < Swift 3.2
            let d: Int = numericCast(arc4random_uniform(numericCast(unshuffledCount)))
            guard d != 0 else { continue }
            let i = index(firstUnshuffled, offsetBy: d)
            self.swapAt(firstUnshuffled, i)
        }
    }
}

extension Sequence {
    /// Returns an array with the contents of this sequence, shuffled.
    func shuffled() -> [Iterator.Element] {
        var result = Array(self)
        result.shuffle()
        return result
    }
}

Takie samo użycie jak w powyższych przykładach Swift 4.2.

Swift 2

(przestarzały język: nie można używać Swift 2.x do publikowania w iTunes Connect od lipca 2018 r.)

extension MutableCollectionType where Index == Int {
    /// Shuffle the elements of `self` in-place.
    mutating func shuffleInPlace() {
        // empty and single-element collections don't shuffle
        if count < 2 { return }

        for i in startIndex ..< endIndex - 1 {
            let j = Int(arc4random_uniform(UInt32(count - i))) + i
            guard i != j else { continue }
            swap(&self[i], &self[j])
        }
    }
}

extension CollectionType {
    /// Return a copy of `self` with its elements shuffled.
    func shuffle() -> [Generator.Element] {
        var list = Array(self)
        list.shuffleInPlace()
        return list
    }
}

Stosowanie:

[1, 2, 3].shuffle()
// [2, 3, 1]

let fiveStrings = 0.stride(through: 100, by: 5).map(String.init).shuffle()
// ["20", "45", "70", "30", ...]

var numbers = [1, 2, 3, 4]
numbers.shuffleInPlace()
// [3, 2, 1, 4]

Swift 1.2

(przestarzały język: nie można używać Swift 1.x do publikowania w iTunes Connect od lipca 2018 r.)

shuffle jako metoda tablicy mutującej

To rozszerzenie pozwoli ci przetasować zmienną Arrayinstancję w miejscu:

extension Array {
    mutating func shuffle() {
        if count < 2 { return }
        for i in 0..<(count - 1) {
            let j = Int(arc4random_uniform(UInt32(count - i))) + i
            swap(&self[i], &self[j])
        }
    }
}
var numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]
numbers.shuffle()                     // e.g., numbers == [6, 1, 8, 3, 2, 4, 7, 5]

shuffled jako niemodyfikująca metoda tablicowa

To rozszerzenie pozwala odzyskać przetasowaną kopię Arrayinstancji:

extension Array {
    func shuffled() -> [T] {
        if count < 2 { return self }
        var list = self
        for i in 0..<(list.count - 1) {
            let j = Int(arc4random_uniform(UInt32(list.count - i))) + i
            swap(&list[i], &list[j])
        }
        return list
    }
}
let numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]
let mixedup = numbers.shuffled()     // e.g., mixedup == [6, 1, 8, 3, 2, 4, 7, 5]

Edycja: Jak zauważono w innych odpowiedziach, Swift 4.2 w końcu dodaje generowanie liczb losowych do standardowej biblioteki wraz z tasowaniem tablicy.

Jednak GKRandom/ GKRandomDistributionSuite w GameplayKit może być nadal użyteczny z nowym RandomNumberGeneratorprotokołem - jeśli dodasz rozszerzenia do GameplayKit RNG w celu dostosowania do nowego standardowego protokołu biblioteki, możesz łatwo uzyskać:

• wysyłane RNG (które mogą odtworzyć „losową” sekwencję, gdy jest to potrzebne do testowania)
• RNG, które poświęcają solidność dla szybkości
• RNG, które wytwarzają nierównomierne rozkłady

... i nadal korzystaj z nowych, „losowych” losowych interfejsów API w Swift.

Pozostała część odpowiedzi dotyczy takich RNG i / lub ich zastosowania w starszych kompilatorach Swift.

Jest już kilka dobrych odpowiedzi, a także kilka dobrych ilustracji, dlaczego pisanie własnego losowania może być podatne na błędy, jeśli nie jesteś ostrożny.

W iOS 9, macOS 10.11 i tvOS 9 (lub nowszy) nie musisz pisać własnego. W GameplayKit istnieje wydajna, poprawna implementacja Fisher-Yatesa (która, pomimo nazwy, nie jest przeznaczona tylko do gier).

Jeśli chcesz tylko wyjątkowego losowania:

let shuffled = GKRandomSource.sharedRandom().arrayByShufflingObjects(in: array)

Jeśli chcesz być w stanie powielić losowanie lub serię losowania, wybierz i zapisz określone losowe źródło; na przykład

let lcg = GKLinearCongruentialRandomSource(seed: mySeedValue)
let shuffled = lcg.arrayByShufflingObjects(in: array)

W iOS 10 / macOS 10.12 / tvOS 10 istnieje również wygodna składnia do przetasowania za pomocą rozszerzenia na NSArray. Oczywiście jest to trochę kłopotliwe, gdy używasz Swift Array(i traci swój typ elementu po powrocie do Swift):

let shuffled1 = (array as NSArray).shuffled(using: random) // -> [Any]
let shuffled2 = (array as NSArray).shuffled() // use default random source

Ale dość łatwo jest stworzyć dla niego opakowanie Swift zachowujące typ:

extension Array {
    func shuffled(using source: GKRandomSource) -> [Element] {
        return (self as NSArray).shuffled(using: source) as! [Element]
    }
    func shuffled() -> [Element] {
        return (self as NSArray).shuffled() as! [Element]
    }
}
let shuffled3 = array.shuffled(using: random)
let shuffled4 = array.shuffled()

W Swift 2.0 na pomoc może przyjść GameplayKit! (obsługiwany przez iOS9 lub nowszy)

import GameplayKit

func shuffle() {
    array = GKRandomSource.sharedRandom().arrayByShufflingObjectsInArray(array)
}

Oto coś, być może nieco krótszego:

sorted(a) {_, _ in arc4random() % 2 == 0}

Biorąc algorytm Nate'a, chciałem zobaczyć, jak by to wyglądało z Swift 2 i rozszerzeniami protokołu.

Właśnie to wymyśliłem.

extension MutableCollectionType where Self.Index == Int {
    mutating func shuffleInPlace() {
        let c = self.count
        for i in 0..<(c - 1) {
            let j = Int(arc4random_uniform(UInt32(c - i))) + i
            swap(&self[i], &self[j])
        }
    }
}

extension MutableCollectionType where Self.Index == Int {
    func shuffle() -> Self {
        var r = self
        let c = self.count
        for i in 0..<(c - 1) {
            let j = Int(arc4random_uniform(UInt32(c - i))) + i
            swap(&r[i], &r[j])
        }
        return r
    }
}

Teraz każdy MutableCollectionTypemoże korzystać z tych metod, ponieważ używa go IntjakoIndex

W moim przypadku miałem problemy z zamianą obiektów w szyku. Potem podrapałem się w głowę i postanowiłem odkryć koło.

// swift 3.0 ready
extension Array {

    func shuffled() -> [Element] {
        var results = [Element]()
        var indexes = (0 ..< count).map { $0 }
        while indexes.count > 0 {
            let indexOfIndexes = Int(arc4random_uniform(UInt32(indexes.count)))
            let index = indexes[indexOfIndexes]
            results.append(self[index])
            indexes.remove(at: indexOfIndexes)
        }
        return results
    }

}

To jest wersja implementacji losowania Fisher-Yates dla Swift 4 (Xcode 9) przez Nate'a .

extension MutableCollection {
    /// Shuffle the elements of `self` in-place.
    mutating func shuffle() {
        for i in indices.dropLast() {
            let diff = distance(from: i, to: endIndex)
            let j = index(i, offsetBy: numericCast(arc4random_uniform(numericCast(diff))))
            swapAt(i, j)
        }
    }
}

extension Collection {
    /// Return a copy of `self` with its elements shuffled
    func shuffled() -> [Element] {
        var list = Array(self)
        list.shuffle()
        return list
    }
}

Zmiany są następujące:

• Ograniczenie Indices.Iterator.Element == Indexjest teraz częścią Collectionprotokołu i nie musi być już nakładane na rozszerzenie.
• Wymianę elementów należy wykonać, wywołując swapAt()kolekcję, porównaj SE-0173 DodajMutableCollection.swapAt(_:_:) .
• Elementjest pseudonimem dla Iterator.Element.

Oto, czego używam:

func newShuffledArray(array:NSArray) -> NSArray {
    var mutableArray = array.mutableCopy() as! NSMutableArray
    var count = mutableArray.count
    if count>1 {
        for var i=count-1;i>0;--i{
            mutableArray.exchangeObjectAtIndex(i, withObjectAtIndex: Int(arc4random_uniform(UInt32(i+1))))
        }
    }
    return mutableArray as NSArray
}

Swift 4 Przetasuj elementy tablicy w pętli for, w której i oznacza stosunek mieszania

var cards = [Int]() //Some Array
let i = 4 // is the mixing ratio
func shuffleCards() {
    for _ in 0 ..< cards.count * i {
        let card = cards.remove(at: Int(arc4random_uniform(UInt32(cards.count))))
        cards.insert(card, at: Int(arc4random_uniform(UInt32(cards.count))))
    }
}

Lub z rozszerzeniem Int

func shuffleCards() {
    for _ in 0 ..< cards.count * i {
        let card = cards.remove(at: cards.count.arc4random)
        cards.insert(card, at: cards.count.arc4random)
    }
}
extension Int {
    var arc4random: Int {
        if self > 0 {
            print("Arc for random positiv self \(Int(arc4random_uniform(UInt32(self))))")
        return Int(arc4random_uniform(UInt32(self)))
        } else if self < 0 {
            print("Arc for random negotiv self \(-Int(arc4random_uniform(UInt32(abs(self)))))")
            return -Int(arc4random_uniform(UInt32(abs(self))))
        } else {
            print("Arc for random equal 0")
            return 0
        }
    }
}

Rozwiązanie Swift 3, zgodne z odpowiedzią @Nate Cook: (działa, jeśli indeks zaczyna się od 0, patrz komentarze poniżej)

extension Collection {
    /// Return a copy of `self` with its elements shuffled
    func shuffle() -> [Generator.Element] {
        var list = Array(self)
        list.shuffleInPlace()
        return list
    } }

extension MutableCollection where Index == Int {
    /// Shuffle the elements of `self` in-place.
    mutating func shuffleInPlace() {
        // empty and single-element collections don't shuffle
        if count < 2 { return }
        let countInt = count as! Int

    for i in 0..<countInt - 1 {
        let j = Int(arc4random_uniform(UInt32(countInt - i))) + i
            guard i != j else { continue }
            swap(&self[i], &self[j])
        }
    }
}

Tak to się robi w najprostszy sposób. import Gamplaykitdo swojego VC i użyj poniższego kodu. Testowane w Xcode 8.

 import GameplayKit

 let array: NSArray = ["Jock", "Ellie", "Sue Ellen", "Bobby", "JR", "Pamela"]

 override func viewDidLoad() {
    super.viewDidLoad()

    print(array.shuffled())  
}

Jeśli chcesz uzyskać tasowany ciąg znaków z tablicy, możesz użyć poniższego kodu.

func suffleString() {

    let ShuffleArray = array.shuffled()

    suffleString.text = ShuffleArray.first as? String

    print(suffleString.text!)

}

W Swift 3, jeśli chcesz przetasować tablicę w miejscu lub uzyskać nową przetasowaną tablicę z tablicy, AnyIteratormoże ci pomóc. Chodzi o to, aby utworzyć tablicę indeksów z tablicy, przetasować te indeksy za pomocą AnyIteratorinstancji i swap(_:_:)funkcji oraz zmapować każdy element tego AnyIteratorwystąpienia za pomocą odpowiedniego elementu tablicy.

Poniższy kod placu zabaw pokazuje, jak to działa:

import Darwin // required for arc4random_uniform

let array = ["Jock", "Ellie", "Sue Ellen", "Bobby", "JR", "Pamela"]
var indexArray = Array(array.indices)
var index = indexArray.endIndex

let indexIterator: AnyIterator<Int> = AnyIterator {
    guard let nextIndex = indexArray.index(index, offsetBy: -1, limitedBy: indexArray.startIndex)
        else { return nil }

    index = nextIndex
    let randomIndex = Int(arc4random_uniform(UInt32(index)))
    if randomIndex != index {
        swap(&indexArray[randomIndex], &indexArray[index])
    }

    return indexArray[index]
}

let newArray = indexIterator.map { array[$0] }
print(newArray) // may print: ["Jock", "Ellie", "Sue Ellen", "JR", "Pamela", "Bobby"]

Możesz zmienić poprzedni kod i utworzyć shuffled()funkcję w Arrayrozszerzeniu, aby uzyskać nową tablicę losową z tablicy:

import Darwin // required for arc4random_uniform

extension Array {

    func shuffled() -> Array<Element> {
        var indexArray = Array<Int>(indices)        
        var index = indexArray.endIndex

        let indexIterator = AnyIterator<Int> {
            guard let nextIndex = indexArray.index(index, offsetBy: -1, limitedBy: indexArray.startIndex)
                else { return nil }

            index = nextIndex                
            let randomIndex = Int(arc4random_uniform(UInt32(index)))
            if randomIndex != index {
                swap(&indexArray[randomIndex], &indexArray[index])
            }

            return indexArray[index]
        }

        return indexIterator.map { self[$0] }
    }

}

Stosowanie:

let array = ["Jock", "Ellie", "Sue Ellen", "Bobby", "JR", "Pamela"]
let newArray = array.shuffled()
print(newArray) // may print: ["Bobby", "Pamela", "Jock", "Ellie", "JR", "Sue Ellen"]

let emptyArray = [String]()
let newEmptyArray = emptyArray.shuffled()
print(newEmptyArray) // prints: []

Alternatywnie do poprzedniego kodu możesz utworzyć shuffle()funkcję wewnątrz Arrayrozszerzenia, aby przetasować tablicę w miejscu:

import Darwin // required for arc4random_uniform

extension Array {

    mutating func shuffle() {
        var indexArray = Array<Int>(indices)
        var index = indexArray.endIndex

        let indexIterator = AnyIterator<Int> {
            guard let nextIndex = indexArray.index(index, offsetBy: -1, limitedBy: indexArray.startIndex)
                else { return nil }

            index = nextIndex                
            let randomIndex = Int(arc4random_uniform(UInt32(index)))
            if randomIndex != index {
                swap(&indexArray[randomIndex], &indexArray[index])
            }

            return indexArray[index]
        }

        self = indexIterator.map { self[$0] }
    }

}

Stosowanie:

var mutatingArray = ["Jock", "Ellie", "Sue Ellen", "Bobby", "JR", "Pamela"]
mutatingArray.shuffle()
print(mutatingArray) // may print ["Sue Ellen", "Pamela", "Jock", "Ellie", "Bobby", "JR"]

Możesz także użyć swapfunkcji ogólnej i zaimplementować wspomnianego Fisher-Yatesa:

for idx in 0..<arr.count {
  let rnd = Int(arc4random_uniform(UInt32(idx)))
  if rnd != idx {
    swap(&arr[idx], &arr[rnd])
  }
}

lub mniej gadatliwie:

for idx in 0..<steps.count {
  swap(&steps[idx], &steps[Int(arc4random_uniform(UInt32(idx)))])
}

Pracuje!!. organizmy to tablica do przetasowania.

extension Array
{
    /** Randomizes the order of an array's elements. */
    mutating func shuffle()
    {
        for _ in 0..<10
        {
            sort { (_,_) in arc4random() < arc4random() }
        }
    }
}

var organisms = [
    "ant",  "bacteria", "cougar",
    "dog",  "elephant", "firefly",
    "goat", "hedgehog", "iguana"]

print("Original: \(organisms)")

organisms.shuffle()

print("Shuffled: \(organisms)")

W Swift 4.2 dostępna jest teraz metoda zarówno zmienna, jakshuffle i niezmiennashuffled . Możesz przeczytać więcej o losowym generowaniu i tablicach tutaj .

Oto jak przetasować jedną tablicę z ziarnem w Swift 3.0.

extension MutableCollection where Indices.Iterator.Element == Index {
    mutating func shuffle() {
        let c = count
        guard c > 1 else { return }


        for (firstUnshuffled , unshuffledCount) in zip(indices, stride(from: c, to: 1, by: -1)) {
            srand48(seedNumber)
            let number:Int = numericCast(unshuffledCount)
            let r = floor(drand48() * Double(number))

            let d: IndexDistance = numericCast(Int(r))
            guard d != 0 else { continue }
            let i = index(firstUnshuffled, offsetBy: d)
            swap(&self[firstUnshuffled], &self[i])
        }
    }
}

let shuffl = GKRandomSource.sharedRandom().arrayByShufflingObjects(in: arrayObject)

Oto, czego używam:

import GameplayKit

extension Collection {
    func shuffled() -> [Iterator.Element] {
        let shuffledArray = (self as? NSArray)?.shuffled()
        let outputArray = shuffledArray as? [Iterator.Element]
        return outputArray ?? []
    }
    mutating func shuffle() {
        if let selfShuffled = self.shuffled() as? Self {
            self = selfShuffled
        }
    }
}

// Usage example:

var numbers = [1,2,3,4,5]
numbers.shuffle()

print(numbers) // output example: [2, 3, 5, 4, 1]

print([10, "hi", 9.0].shuffled()) // output example: [hi, 10, 9]

Prosty przykład:

extension Array {
    mutating func shuffled() {
        for _ in self {
            // generate random indexes that will be swapped
            var (a, b) = (Int(arc4random_uniform(UInt32(self.count - 1))), Int(arc4random_uniform(UInt32(self.count - 1))))
            if a == b { // if the same indexes are generated swap the first and last
                a = 0
                b = self.count - 1
            }
            swap(&self[a], &self[b])
        }
    }
}

var array = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
array.shuffled()
print(array) // [9, 8, 3, 5, 7, 6, 4, 2, 1, 10]

Rozszerzenie macierzy roboczej (mutowanie i niemutowanie)

Swift 4.1 / Xcode 9

Najlepsza odpowiedź jest przestarzała, więc postanowiłem stworzyć własne rozszerzenie, aby przetasować tablicę w najnowszej wersji Swift, Swift 4.1 (Xcode 9):

extension Array {

// Non-mutating shuffle
    var shuffled : Array {
        let totalCount : Int = self.count
        var shuffledArray : Array = []
        var count : Int = totalCount
        var tempArray : Array = self
        for _ in 0..<totalCount {
            let randomIndex : Int = Int(arc4random_uniform(UInt32(count)))
            let randomElement : Element = tempArray.remove(at: randomIndex)
            shuffledArray.append(randomElement)
            count -= 1
        }
        return shuffledArray
    }

// Mutating shuffle
    mutating func shuffle() {
        let totalCount : Int = self.count
        var shuffledArray : Array = []
        var count : Int = totalCount
        var tempArray : Array = self
        for _ in 0..<totalCount {
            let randomIndex : Int = Int(arc4random_uniform(UInt32(count)))
            let randomElement : Element = tempArray.remove(at: randomIndex)
            shuffledArray.append(randomElement)
            count -= 1
        }
        self = shuffledArray
    }
}

Zadzwoń bez mutacji [Array] -> [Array]:

let array = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20]

print(array.shuffled)

To drukuje arrayw losowej kolejności.

Wywołanie losowego mutowania [Array] = [Array]:

var array = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20]

array.shuffle() 
// The array has now been mutated and contains all of its initial 
// values, but in a randomized shuffled order

print(array) 

Drukuje arrayw bieżącej kolejności, która została już losowo przetasowana.

Mam nadzieję, że to zadziała dla wszystkich, jeśli masz jakieś pytania, sugestie lub komentarze, możesz je zadać!

W SWIFT 4

func createShuffledSequenceOfNumbers(max:UInt)->[UInt] {

    var array:[UInt]! = []
    var myArray:[UInt]! = []
    for i in 1...max {
        myArray.append(i)
    }
    for i in 1...max {
        array.append(i)
    }
    var tempArray:[Int]! = []
    for index in 0...(myArray.count - 1) {

        var isNotFinded:Bool = true
        while(isNotFinded){

            let randomNumber = arc4random_uniform(UInt32(myArray.count))
            let randomIndex = Int(randomNumber)

            if(!tempArray.contains(randomIndex)){
                tempArray.append(randomIndex)

                array[randomIndex] = myArray[index]
                isNotFinded = false
            }
        }
    }

    return array
}

Jeśli chcesz użyć prostej funkcji pętli Swift For, użyj tego ->

var arrayItems = ["A1", "B2", "C3", "D4", "E5", "F6", "G7", "H8", "X9", "Y10", "Z11"]
var shuffledArray = [String]()

for i in 0..<arrayItems.count
{
    let randomObject = Int(arc4random_uniform(UInt32(items.count)))

    shuffledArray.append(items[randomObject])

    items.remove(at: randomObject)
}

print(shuffledArray)

Swift Array suffle przy użyciu rozszerzenia ->

extension Array {
    // Order Randomize
    mutating func shuffle() {
        for _ in 0..<count {
            sort { (_,_) in arc4random() < arc4random() }
        }
    }
}

Począwszy od wersji 4.2, są dwie przydatne funkcje:

// shuffles the array in place
myArray.shuffle()

i

// generates a new array with shuffled elements of the old array
let newArray = myArray.shuffled()

Oto kod działający na placu zabaw. Nie musisz importować Darwina do rzeczywistego projektu Xcode.

import darwin

var a = [1,2,3,4,5,6,7]

func shuffle<ItemType>(item1: ItemType, item2: ItemType) -> Bool {
    return drand48() > 0.5
}

sort(a, shuffle)

println(a)

Zatrzymuje się na „swap (i self [i], i self [j])”, kiedy aktualizuję wersję xCode do wersji 7.4 beta.
błąd krytyczny: zamiana lokalizacji z samym sobą nie jest obsługiwana

Znalazłem przyczynę, że i = j (funkcja zamiany wybuchnie)

Więc dodaję warunek jak poniżej

if (i != j){
    swap(&list[i], &list[j])
}

YA! Dla mnie ok.