Как перемешать массив js

Как перемешать массив js

Напишите функцию shuffle(array) , которая перемешивает (переупорядочивает случайным образом) элементы массива.

Многократные прогоны через shuffle могут привести к разным последовательностям элементов. Например:

let arr = [1, 2, 3]; shuffle(arr); // arr = [3, 2, 1] shuffle(arr); // arr = [2, 1, 3] shuffle(arr); // arr = [3, 1, 2] // . 

Все последовательности элементов должны иметь одинаковую вероятность. Например, [1,2,3] может быть переупорядочено как [1,2,3] или [1,3,2] , или [3,1,2] и т.д., с равной вероятностью каждого случая.

Простым решением может быть:

function shuffle(array) < array.sort(() =>Math.random() - 0.5); > let arr = [1, 2, 3]; shuffle(arr); alert(arr);

Это, конечно, будет работать, потому что Math.random() — 0.5 отдаёт случайное число, которое может быть положительным или отрицательным, следовательно, функция сортировки меняет порядок элементов случайным образом.

Но поскольку метод sort не предназначен для использования в таких случаях, не все возможные варианты имеют одинаковую вероятность.

Например, рассмотрим код ниже. Он запускает shuffle 1000000 раз и считает вероятность появления для всех возможных вариантов arr :

function shuffle(array) < array.sort(() =>Math.random() - 0.5); > // подсчёт вероятности для всех возможных вариантов let count = < '123': 0, '132': 0, '213': 0, '231': 0, '321': 0, '312': 0 >; for (let i = 0; i < 1000000; i++) < let array = [1, 2, 3]; shuffle(array); count[array.join('')]++; >// показать количество всех возможных вариантов for (let key in count) < alert(`$: $`); >

Результат примера (зависят от движка JS):

123: 250706 132: 124425 213: 249618 231: 124880 312: 125148 321: 125223

Теперь мы отчётливо видим допущенное отклонение: 123 и 213 появляются намного чаще, чем остальные варианты.

Результаты этого кода могут варьироваться при запуске на разных движках JavaScript, но очевидно, что такой подход не надёжен.

Так почему это не работает? Если говорить простыми словами, то sort это «чёрный ящик»: мы бросаем в него массив и функцию сравнения, ожидая получить отсортированный массив. Но из-за абсолютной хаотичности сравнений чёрный ящик сходит с ума, и как именно он сходит с ума, зависит от конкретной его реализации, которая различна в разных движках JavaScript.

Есть и другие хорошие способы решить эту задачу. Например, есть отличный алгоритм под названием Тасование Фишера — Йетса. Суть заключается в том, чтобы проходить по массиву в обратном порядке и менять местами каждый элемент со случайным элементом, который находится перед ним.

function shuffle(array) < for (let i = array.length - 1; i >0; i--) < let j = Math.floor(Math.random() * (i + 1)); // случайный индекс от 0 до i // поменять элементы местами // мы используем для этого синтаксис "деструктурирующее присваивание" // подробнее о нём - в следующих главах // то же самое можно записать как: // let t = array[i]; array[i] = array[j]; array[j] = t [array[i], array[j]] = [array[j], array[i]]; >>

Давайте проверим эту реализацию на том же примере:

Массивы в JavaScript

Массив в JavaScript — это упорядоченная структура данных, где коллекция элементов пронумерована и хранится в том порядке, как ее записали. Элементы могут быть любого типа, даже в рамках одного массива. Такая гибкость позволяет создавать, например, массив массивов или массив объектов. Возможное количество элементов не превышает 2 32 . Нумерация массива начинается с нуля, а максимальный индекс элемента равен 4294967294 (2 32 –2).

Синтаксис

Есть два способа записи нового массива, для примера создадим пустые.

 let newArr = [] 

Вариант с квадратными скобками прост в записи и используется чаще.

 let newArr = new Array() 

Если при вызове конструктора Array() прописать один аргумент, будет создан пустой массив заданной длины.

 let newArr = new Array(10) 

Это может быть актуально, если заранее известна длина массива, но на практике квадратные скобки всегда проще.

Количество элементов в массиве в JavaScript может увеличиваться или уменьшаться по мере необходимости, таким образом нет надобности заранее задавать четкие границы.

Для того, чтобы создать массив с элементами необходимо перечислить их через запятую.

 let arrayMethods = ['push()', 'pop()', 'shift()', 'unshift()',] console.log(arrayMethods) 

Если вывести arrayMethods в console можно увидеть его структуру: элементы с индексами, а также методы, доступные для работы с массивом. На скриншоте показана только часть методов.

В конце последнего элемента массива может стоять запятая, она называется «висячей» и помогает, когда дело доходит до перестановки элементов местами.

Получить элемент массива

Для этого необходимо указать индекс элемента в квадратных скобках.

 let arrayMethods = ['toString()', 'splice()', 'slice()', 'concat()'] console.log(arrayMethods[3]) // concat() 

Главное не забывать, что отсчет элементов начинается с нуля.

Заменить элемент

 let arrayMethods = ['toString()', 'splice()', 'slice()', 'concat()'] arrayMethods[2] = 'push()' // slice() будет заменен на push() 

Добавить новый

 let arrayMethods = ['toString()', 'splice()', 'slice()', 'concat()'] arrayMethods[4] = 'push()' 

Добавить новый элемент в уже существующий массив можно указав новый индекс напрямую в квадратных скобках. Это может быть как следующий за последним, так и другой индекс, например, 20-й или 41-й. Если добавить элемент с индексом больше чем длина массива, такой массив будет называться разреженный, а при попытке обратиться к промежуточным (несуществующим) элементам получим undefined .

 let arrayMethods = ['toString()', 'splice()', 'slice()', 'concat()'] arrayMethods[14] = 'push()' console.log(arrayMethods[8]) // undefined let newArr = [1,2,3. 4] // . - такая запись тоже создаст разреженный массив console.log(newArr.length) // 7 console.log(newArr[5]) // undefined 

Длина массива — length

Массивы в JavaScript имеют свойство length , где хранится информация о его размере. В не разреженных массивах значение свойства равняется количеству элементов, а также индексу последнего элемента + 1, для разреженных массивов актуально только последнее.

 let arrayMethods = ['toString()', 'splice()', 'slice()', 'concat()'] console.log(arrayMethods.length) // 4 

Запросив значение свойства length , получим 4, что сходится с количеством элементов. Если добавить элементы в массив или удалить их, значение length обновиться автоматически.

 let arrayMethods = ['toString()', 'splice()', 'slice()', 'concat()'] arrayMethods[10] = 'push()' console.log(arrayMethods.length) // 11 

В данном случае добавили в массив новый элемент с индексом 10, и получили значение свойства length равным 11.

Получить последний элемент

Получить последний элемент массива можно двумя способами:

оперируя свойством length

 let arrayMethods = ['push()', 'pop()', 'shift()', 'unshift()'] alert(arrayMethods[arrayMethods.length - 1]) // unshift() 

или используя метод at()

 let arrayMethods = ['push()', 'pop()', 'shift()', 'unshift()'] alert(arrayMethods.at(-1)) // unshift() 

Добавление / удаление элементов — методы

Помимо работы с элементами напрямую, JavaScript позволяет манипулировать содержанием массива с помощью методов, перечислим некоторые:

pop() — удаляет последний элемент и возвращает его значение.

 let arrayMethods = ['toString()', 'splice()', 'slice()', 'concat()'] let lastElem = arrayMethods.pop() console.log(lastElem) // concat() console.log(arrayMethods) // получим массив без последнего элемента 

push() — добавляет элементы в конец и возвращает новую длину массива.

 let arrayMethods = ['toString()', 'splice()', 'slice()', 'concat()'] let addedElems = arrayMethods.push('shift()', 'unshift()') console.log(addedElems) // 6 - новая длина console.log(arrayMethods) // массив с добавленными элементами 

shift() — удаляет первый элемент и возвращает его значение.

 let arrayMethods = ['toString()', 'splice()', 'slice()', 'concat()'] let removedFirstElem = arrayMethods.shift() console.log(removedFirstElem) // toString() console.log(arrayMethods) // массив без первого элемента 

unshift() — добавляет элементы в начало и возвращает новую длину массива.

 let arrayMethods = ['toString()', 'splice()', 'slice()', 'concat()'] let addedElems = arrayMethods.unshift('shift()', 'unshift()') console.log(addedElems) // 6 console.log(arrayMethods) // массив с добавленными элементами 

Методы которые удаляют или добавляют элементы в начале массива работают медленнее, чем те, которые делают тоже самое, но в конце. В первом случае программе необходимо сдвинуть все элементы влево или вправо и пронумеровать всё заново, во-втором нумеровать нужно только новые элементы, а двигать ничего не надо.

Перебор элементов массива

Есть несколько способов, как можно обойти элементы массива:

С помощью цикла for

 let arrayMethods = ['toString()', 'splice()', 'slice()', 'concat()'] for (let i = 0; i

С помощью цикла for..of

 let arrayMethods = ['toString()', 'splice()', 'slice()', 'concat()'] for (let method of arrayMethods)

Многомерные массивы

В JavaScript нет специального функционала для создания многомерных массивов, но есть возможность имитировать такие конструкции с помощью массивов, где каждый элемент это тоже массив.

 let newArray = [ [1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9], ] console.log(newArray[2][2]) // 9 

Итого

Массив в JavaScript — это особая разновидность объекта, которая предоставляет множество удобных методов для работы с упорядоченными структурами данными. Вместо ключа, как в объекте, в массиве используется индекс, который присваивается каждому элементу автоматически. Индекс первого элемента 0, индекс второго 1, индекс третьего 2 и так далее.

1. Доступ к элементам массива осуществляется посредством записи в квадратные скобки [] нужного индекса:

 let arrayMethods = ['toString()', 'splice()', 'slice()',] // Создаем массив arrayMethods[3] = 'concat()' // Добавили новый элемент let getElem = arrayMethods[1] // Записали в переменную splice() arrayMethods[0] = 'push()' // заменили значение первого элемента на push() 

2. Добавлять и удалять элементы массива можно с помощью методов.

pop() — удаляет последний элемент и возвращает его значение.

push() — добавляет элементы в конец и возвращает новую длину массива.

shift() — удаляет первый элемент и возвращает его значение.

unshift() — добавляет элементы в начало и возвращает новую длину массива.

3. Перебирать элементы массива удобно используя циклы for и for..of

Skypro — научим с нуля

Как перемешать (shuffle) массив в JavaScript?

JavaScript – один из самых популярных языков программирования, широко используемый для разработки веб-приложений. Часто при работе с массивами возникает необходимость перемешать их элементы. В этой статье мы рассмотрим 10 способов перемешивания массива в JavaScript.

Содержание показать

1. Использование алгоритма Фишера-Йетса (Fisher-Yates)

Алгоритм Фишера-Йетса – один из наиболее эффективных способов перемешивания массива. Он работает следующим образом:

function shuffle(array) < let currentIndex = array.length, temporaryValue, randomIndex; while (0 !== currentIndex) < randomIndex = Math.floor(Math.random() * currentIndex); currentIndex -= 1; temporaryValue = array[currentIndex]; array[currentIndex] = array[randomIndex]; array[randomIndex] = temporaryValue; >return array; > 

2. Использование метода sort() с функцией сравнения

Метод sort() позволяет отсортировать элементы массива. Можно использовать этот метод с функцией сравнения, которая будет случайным образом менять порядок элементов:

function shuffle(array) < array.sort(() =>Math.random() - 0.5); return array; > 

3. Использование метода map() и Math.random()

Метод map() позволяет применить функцию к каждому элементу массива и создать новый массив. Можно использовать этот метод в сочетании с Math.random(), чтобы перемешать элементы в новом массиве:

function shuffle(array) < return array.map(a =>[Math.random(), a]) .sort((a, b) => a[0] - b[0]) .map(a => a[1]); > 

4. Использование рекурсии

Рекурсивная функция может быть использована для перемешивания массива. Она будет рекурсивно вызывать себя, пока не будет достигнут конец массива:

function shuffle(array) < if (array.length === 0) < return array; >const randomIndex = Math.floor(Math.random() * array.length); const [removed] = array.splice(randomIndex, 1); return [removed].concat(shuffle(array)); > 

5. Использование метода reduce()

Метод reduce() позволяет применить функцию к аккумулятору и каждому элементу массива, возвращая одно значение. Можно использовать этот метод для перемешивания массива:

function shuffle(array) < return array.reduce((acc, current) =>< const randomIndex = Math.floor(Math.random() * acc.length); acc.splice(randomIndex, 0, current); return acc; >, []); > 

6. Использование рекурсивного метода pop()

Метод pop() удаляет последний элемент из массива и возвращает его значение. Можно использовать этот метод рекурсивно, чтобы перемешать массив:

function shuffle(array) < if (array.length === 0) < return array; >const randomIndex = Math.floor(Math.random() * array.length); const removedItem = array.splice(randomIndex, 1); return [. shuffle(array), . removedItem]; > 

7. Использование библиотеки Lodash

Lodash – это популярная библиотека JavaScript, которая предоставляет множество полезных функций для работы с данными. Одна из таких функций – shuffle() – позволяет перемешать массив:

const shuffledArray = _.shuffle(array); 

8. Использование метода Math.random() и собственной функции shuffle()

Можно написать собственную функцию shuffle(), используя метод Math.random() и цикл:

function shuffle(array) < const shuffledArray = []; while (array.length) < const randomIndex = Math.floor(Math.random() * array.length); const [removed] = array.splice(randomIndex, 1); shuffledArray.push(removed); >return shuffledArray; > 

9. Использование генератора случайных чисел

Можно использовать генератор случайных чисел, такой как Math.random(), для создания случайного индекса и перемешивания массива:

function shuffle(array) < const random = () =>Math.floor(Math.random() * 2) - 1; for (let i = array.length - 1; i > 0; i--) < const j = Math.floor(random() * (i + 1)); [array[i], array[j]] = [array[j], array[i]]; >return array; > 

10. Использование алгоритма Таскера (Tascher’s algorithm)

Алгоритм Таскера – это модифицированная версия алгоритма Фишера-Йетса, который работает быстрее для больших массивов:

function shuffle(array) < let currentIndex = array.length, temporaryValue, randomIndex; while (0 !== currentIndex) < randomIndex = Math.floor(Math.random() * currentIndex); currentIndex -= 1; temporaryValue = array[currentIndex]; array[currentIndex] = array[randomIndex]; array[randomIndex] = temporaryValue; >return array; > 

В этой статье мы рассмотрели 10 способов перемешивания массива в JavaScript. Выберите подходящий для ваших нужд и используйте его в своих проектах.

JavaScript | Как перемешать массив?

Самый простой способ перемешивания массива в JavaScript

let arr = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11] arr.sort(()=>Math.random()-0.5) [4, 1, 9, 6, 2, 10, 5, 11, 3, 8, 7]

Выглядит это очень просто. Самое важное то, что этот простой способ в реальности перемешивает массив. Не понятно только как он работает. Давайте попробуем разобраться.

Начнём с метода sort() т. к. вся «магия» происходит внутри него. Из стандарта ECMAScript мы знаем, что метод sort() принимает в качестве первого (и единственного) параметра функцию сравнения. Она может быть определена, а может и не быть определена.

Если функция сравнения ( comparefn ) ОПРЕДЕЛЕНА, то она принимает два аргумента x и y и возвращает:

• отрицательное Число (Number), если x< y ,
• положительное Число (Number), если x >y ,
• ноль в противном случае.

И вот тут есть нюанс! В стандарте не сделан акцент на тот случай, когда мы не передаём параметры в функцию сравнения ( comparefn ). Нам просто сказали, что функция сравнения ( comparefn ) должна возвращать какие-то числа. И всё.

Что нам мешает воспользоваться такой конструкцией, которая будет выдавать либо отрицательное, либо положительное, либо ноль? Ничего! В JavaScript как раз существует такая конструкция — это Math . random ()-0.5.

Почему «-0.5»? Ответ. Только в таком выражении мы можем получать случайные положительные или отрицательные числа в пределах длины 1. Мы знаем что Math . random () даёт нам только положительные числа в диапазоне между 0 и 1, но не включая один. Если так всё и оставить, то мы всегда будем получать только положительные числа — в результате не будет происходить перестановка элементов массива так как знаки не чередуются. Чтобы массив перемешивался, знаки чисел должны как-то чередоваться. Именно поэтому нужно вычитать ровно половину (то есть 0.5) для сбалансированного попадания положительных в отрицательные. Например:

Если выпадет 0.7, то получим 0.2, если 0.4, то -0.1.

Как случайным образом поменять местами элементы массива? ( Array shuffle )

Возьмём простой массив для тестов:

var massiv = [100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107]

Из этого массива мы хотим получить другой массив, чтобы его элементы были перемешаны относительно оригинального массива. Как это сделать?

Нам поможет конструктор Math и его метод метод random() .

Видео

Функция перемешивания массива

function mixarr(arr)< return arr.map(i=>[Math.random(), i]).sort().map(i=>i[1]) >

Запускаем тестирование № 1:

mixarr(massiv)

Запускаем тестирование № 2:

mixarr(massiv)

Запускаем тестирование № 3:

mixarr(massiv)

Метод перемешивания массива

Мы можем расширить стандартный набор методов массивов для класса Array .

Array.prototype.mixarr = function ()< return this.map(i=>[Math.random(), i]).sort().map(i=>i[1]) >

[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10].mixarr() [4, 10, 9, 7, 1, 5, 2, 6, 8, 3]

Как работает функция и метод? Логика работы

Мы проходим по каждому элементу массива методом map(). На каждом шаге метода мы возвращаем пары вида:

[ случайное число от 0 до 1 (но не 1) , элемент массива (как есть) ]

Таких пар будет ровно столько, сколько элементов в оригинальном массиве.

Когда мы получаем массив из массивов, то теперь можем провести сортировку методом sort() . По-умолчанию он будет сортировать по первому элементу вложенных массивов, которые являются случайными числами. Порядок сортировки не имеет значения т. к. любая сортировка автоматически перемешает пары, а значит второй элемент в паре уже будет не на своём первоначальном месте.

После перемешивания пар нам останется только удалить первые элементы внутренних массивов, которые по сути не имеют информационного смысла и нужны только для работы алгоритма. «Удаляем» — это возвращаем только вторые элементы внутренних массивов.

Итог

Элементы массива перемешиваются. Функция меняет местами элементы массива и возвращает новый массив без повреждения оригинального.