Python的random.shuffle限制

Question

来自Python documentation的random.shuffle，它接受一个列表并将其元素随机化：

  

注意，即使是相当小的len（x），总数也是   x的排列大于大多数随机数的周期   发电机;这意味着长序列的大多数排列都可以   永远不会被生成。

这是否适用于任何语言，因为限制似乎取决于随机数生成器？是否可以编写一个可以生成任意长列表的任何可能排列的函数？

Answer 1

见http://mail.python.org/pipermail/python-ideas/2009-March/003670.html。它开始出现问题的确切长度取决于PRNG，但基本问题始终适用。

@TryPyPy链接到的上一个问题也集中在Python上，但是接受的答案很好地解释了为什么它总会发生。换句话说，你可以想象一个以这种方式工作的天真洗牌算法：

1. 生成所有可能的输入排列
的列表p
2. 从您的PRNG
获取一个随机数x
3. 随机列表为p[x]

如果p长于PRNG可以生成的所有可能x的列表，则某些排列无法访问。

由于花哨的shuffle算法的核心是这样做的方式，而不必在丢弃除了其中之一之外的每一个之前生成所有可能的排列，唯一的方法是获得真正随机性的来源。

Answer 2

是的，有可能。您可以编写一个使用random.SystemRandom进行所有决策的排列生成器。

这样做的缺点是，当您的操作系统收集更多熵供您使用时，您的程序可能不得不停止任意长时间。