掃雷與算法：如何隨機化的佈雷（一）

這是經過「掃雷與算法」小程序來說解算法的第一章：如何隨機化的進行佈雷，主要介紹了三種不那麼好的方法，但願經過這些很差的方法能讓你們明白第二章要講解的「洗牌算法」有多牛逼。

補充：「掃雷與算法」小程序會在寫完後進行開源，發佈在個人 GitHub 上面。

方法一

最想固然的方法就是隨機的在二維區間尋找一個點佈雷便可，代碼以下：

for (var i = 0; i < mineNumber; i++) {
       var row = this.rangeRandom(0, this.rowCount - 1);
       var col = this.rangeRandom(0, this.colCount - 1);
       //使用數字 9 表示該區域有雷
       tmpMineMap[row][col] = 9;
 }
複製代碼

這種實現邏輯的一個弊端就是會在已經佈雷的位置再度佈雷，進而致使整個區域的佈雷數量與要求不符合。

如上圖所示，須要佈雷的個數爲 5 ，但在最後一次的隨機佈雷過程當中只埋了 4 顆雷。

方法二

方法二是對方法一的改善：既然會重複埋雷，那麼只須要再埋雷的過程當中判斷一下該位置是否已經埋雷便可。

• 若是該位置是空的，那麼則佈雷，而後進行尋找新的位置佈下下一顆雷
• 若是該位置已經被安置了雷，那麼就須要從新生成一個位置來安置

代碼以下：

for (var i = 0; i < mineNumber; i++) {
      //經過死循環來實現不停的尋找，直到安置好雷
      while (true) {
        var row = this.rangeRandom(0, this.rowCount - 1);
        var col = this.rangeRandom(0, this.colCount - 1);
        //用數字 9 表示該區域有雷，若是該位置沒有佈雷，那麼則放置
        if (tmpMineMap[row][col] != 9) {
           tmpMineMap[row][col] = 9;
           //跳出循環
           break;
        }
      }
    }
複製代碼

使用效果以下：

效果貌似挺好的，但小夥伴們可能已經注意到了，上面的代碼中有一段 死循環 代碼，這就意味着若是棋盤很大，雷區不少，而且你的運氣還不夠好的話，那麼就有可能一直在執行這段 死循環 代碼，進而致使程序的卡死崩潰。

方法三

第三種方法是先將雷佈置在最前面，而後再不停的打亂。

實現代碼以下：

//先按順序排列
for (var i = 0; i < mineNumber; i++) {
    var row = parseInt(i / this.colCount);
    var col = i % this.colCount;
    //使用數字 9 表示該區域有雷
    tmpMineMap[row][col] = 9;
}

//定義交換的次數，次數越多越混亂隨機
var swapTime = 100;
for (var i = 0; i < swapTime; i++) {
    //隨機位置1
    var row1 = this.rangeRandom(0, this.rowCount - 1);
    var col1 = this.rangeRandom(0, this.colCount - 1);
    //隨機位置2
    var row2 = this.rangeRandom(0, this.rowCount - 1);
    var col2 = this.rangeRandom(0, this.colCount - 1);
    //交換兩個位置
    var temp = tmpMineMap[row1][col1];
    tmpMineMap[row1][col1] = tmpMineMap[row2][col2];
    tmpMineMap[row2][col2] = temp;
}
複製代碼

這種方法的一個弊端就是對於 swapTime 的依賴程度很高，若是設置的交互次數少了，大部分雷都仍是按照一開始的順序安置，都在最前面的位置，所有的雷並非隨機排放。

最重要的一點是：每一個位置安置雷的機率並非等可能的，也就意味着它不能作到隨機化。

我嘗試過在小程序上進行機率模擬，但每次都會卡死了，後續發現能優化繼續模擬出機率來的話再補上。

總結

在大部分狀況下，方法二 與 方法三 是能夠知足咱們隨機化處理的過程的，但方法二有可能運行卡死崩潰，方法三中每一個位置安置雷的機率並非等可能的。

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