如何 shuffle 一个 vector 以及 vector

Shuffle 是一种特殊的 permutation，是从所有 permutations 的随机等概率挑选其中之一。

shuffle 一个容器（[first, last)），也即将 [first, last) 的元素次序随机重排，也即，在 N! （ N= last-first）种可能的元素排列顺序中随机选出一种。STL 的算法中共有两个接口实现该功能：

• （1）shuffle

  template<class _RanIt,
      class _Urng> inline
      void shuffle(_RanIt _First, _RanIt _Last, _Urng&& _Func);

• （2）random_shuffle：接受两个参数，形式上更为简洁

  template<class _RanIt> inline
      void random_shuffle(_RanIt _First, _RanIt _Last);

前两个参数表示区间的起点和终点（按照STL的 convention，区间为左闭右开），第三个参数为随机数生成器（random generator），下例中我们以当前时间作为随机数生成器的种子值（seed）。

#include <algorithm> // for std::shuffle
#include <random> // for std::default_random_engine
#include <iterator> // for std::ostream_iterator
#include <vector>
#include <chrono>
#include <iostream>

// 重载针对vector<vector<>>的<<（输出流）
std::ostream& operator<<(std::ostream& os, std::vector<std::vector<int>>& mat)
{
    for (auto vec: mat)
    {
        std::copy(vec.begin(), vec.end(), std::ostream_iterator<int>(os, " "));
        os << std::endl;
    }
    return  os;
}
int main(int, char**)
{
    std::vector<int> vec{0, 1, 2, 3, 4, 5};
    std::vector<std::vector<int>> mat{{0, 1, 2}, {3, 4, 5}, {6, 7, 8}};

    auto seed = std::chrono::system_clock::now().time_since_epoch().count();

    std::shuffle(vec.begin(), vec.end(), std::default_random_engine(seed));
    std::shuffle(mat.begin(), mat.end(), std::default_random_engine(seed));

    std::copy(vec.begin(), vec.end(), std::ostream_iterator<int>(std::cout, " "));
    std::cout << std::endl;
    std::cout << "----------------" ;
    std::cout << mat;

    return 0;
}

可能的输出结果：

5 2 3 4 0 1 ----------------
3 4 5
6 7 8
0 1 2