Является ли Collections.shuffle() достаточно случайным? Практические примеры, похоже, опровергают это утверждение.

Я перетасовывал 52 карты четыре раза и отмечал каждый раз, когда каждая итерация повторяла одну и ту же карту в одном и том же слоте, что дало мне примерно 14 из 208 карт, что было примерно на 93,3% случайным.

Следуя вашему вопросу, я написал следующую программу. Я создал список последовательных целых чисел и перетасовал его 10, 100, 1000 и 10000 раз. После каждой серии перетасовок я проверял значение элемента на 5-й позиции массива и создавал массив счетчиков: сколько раз каждое число встречается на 5-й позиции.

Вот программа:

public class MyTest {
    public static void main(String[] args) {
        int n = 10;
        List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
        for (int i = 0;  i < n;  i++) {
            list.add(i);
        }

        int[] counters = new int[n];

        for(int shuffles : new int[] {10, 100, 1000, 10000}) {
            Arrays.fill(counters, 0);
            for (int i = 0;  i < shuffles; i++) {
                Collections.shuffle(list);
                // check 5-th element
                int fifth = list.get(5);
                counters[fifth] = counters[fifth] + 1;
            }
            System.out.println(shuffles + ": " + Arrays.toString(counters));
        }
    }
}

И вот результаты:

10: [0, 1, 1, 1, 2, 0, 0, 3, 2, 0] 100: [11, 9, 9, 7, 10, 12, 13, 13, 8, 8] 1000: [100, 101, 107, 101, 95, 96, 109, 83, 93, 115] 10000: [1015, 942, 990, 1003, 1015, 1037, 977, 1060, 950, 1011]

Как видите, «случайность» зависит от количества перетасовок. Если вы перетасовываете массив 10 раз, минимальный счетчик равен 0, а максимальный — 3. Разница между этими значениями для 100 перетасовок (в процентах) намного меньше. Цифры почти одинаковы для 10000 перетасовок.

Я думаю, что этот тест моделирует ваш вариант использования: вы показываете изображения в определенной позиции перетасованной коллекции.

См. сообщение @amit, в котором описывается значение перемешивания.

Итак, решение для вас состоит в том, чтобы перетасовать массив 10 раз.

РЕДАКТИРОВАТЬ: @Dave Webb дал идеальное объяснение этому делу.

Второе соображение заключается в следующем: на самом деле вам не нужно тасовать список из 1000 элементов, чтобы взять из него 20 первых элементов. Достаточно взять 20 случайных элементов. Вы получите тот же эффект, но гораздо более эффективное решение:

Set<Image> show = new HashSet<Image>();
Random r = new Random(System.currentTimeMillis());
for (int i = 0;  show.size() < 20;  i++) {
    show.add(list.get(r.nextInt()));
}

С этим кодом, если вы видите одно и то же изображение снова и снова, это означает, что одно и то же изображение присутствует в списке много раз. Откуда бы вы ни взяли свои 1000 изображений, всегда есть дубликаты.