JavaScript洗牌算法实践
在 JavaScript 中，最常用且公平的洗牌算法是 Fisher-Yates 洗牌算法（也称 Knuth 洗牌算法），核心逻辑是从数组末尾向前遍历，每次将当前元素与前面随机位置的元素交换，确保每个元素被打乱的概率均等。
1. 基础实现（原地洗牌）
直接修改原数组，空间复杂度为 O(1)，适合对性能要求较高的场景。
javascript：/*** Fisher-Yates 原地洗牌算法* @param {Array} arr - 待洗牌的数组* @returns {Array} 洗牌后的数组（与原数组引用相同）*/
function shuffleArray(arr) {// 从数组最后一位开始向前遍历for (let i = arr.length - 1; i > 0; i--) {// 生成 [0, i] 范围内的随机整数（确保每个位置概率均等）const randomIndex = Math.floor(Math.random() * (i + 1));// 交换当前元素与随机位置元素[arr[i], arr[randomIndex]] = [arr[randomIndex], arr[i]];}return arr;
}// 测试
const arrs= ["猫", "狗", "兔", "仓鼠", "鹦鹉"];
shuffleArray(arrs);
console.log(arrs); // 示例输出：["兔", "猫", "鹦鹉", "狗", "仓鼠"]（每次结果不同）2. 非原地洗牌（不修改原数组）
通过创建原数组的副本进行洗牌，避免改变原数组，适合需要保留原始数据的场景。
javascript：/*** Fisher-Yates 非原地洗牌算法* @param {Array} arr - 待洗牌的数组* @returns {Array} 新的洗牌后数组（原数组不变）*/
function shuffleArrayWithoutMutate(arr) {// 创建原数组的浅拷贝（若数组元素是对象，需用深拷贝，如 JSON.parse(JSON.stringify(arr))）const newArr = [...arr];for (let i = newArr.length - 1; i > 0; i--) {const randomIndex = Math.floor(Math.random() * (i + 1));[newArr[i], newArr[randomIndex]] = [newArr[randomIndex], newArr[i]];}return newArr;
}// 测试
const numbers = [1, 2, 3, 4, 5];
const shuffledNumbers = shuffleArrayWithoutMutate(numbers);
console.log(numbers); // 输出：[1, 2, 3, 4, 5]（原数组不变）
console.log(shuffledNumbers); // 示例输出：[3, 5, 1, 4, 2]3. 常见错误：“随机交换”的陷阱
新手常犯的错误是用「遍历数组，每次与随机位置交换」的方式洗牌，这种方式会导致元素概率不均（靠前元素被交换的概率更高），不推荐：
javascript：// 错误示例：概率不均的洗牌
function badShuffle(arr) {for (let i = 0; i < arr.length; i++) {// 随机位置范围是 [0, arr.length-1]，而非 [0, i]，导致概率偏差const randomIndex = Math.floor(Math.random() * arr.length);[arr[i], arr[randomIndex]] = [arr[randomIndex], arr[i]];}return arr;
}核心原理
Fisher-Yates 算法的公平性源于：
- 第 1 个元素（最终在末尾）有 1/n 的概率被选中；
- 第 2 个元素有 1/(n-1) 的概率被选中；
- 以此类推，每个元素最终在任意位置的概率均为 1/n ，确保绝对公平。