java - 如果最后一个条件失败，如何重新启动 do-while 循环？

Question

我自己试过这个，到处寻找答案，但似乎找不到合适的解决方法。我之前在这个网站上找到了很多答案，所以我已经注册来问我的问题。我有一个循环遍历 6 个用户并将他们分配给一个位置的程序。用户:Alpha、bravo、charlie、delta、echo 和 frank。位置:1、2、3、4、5、6。我正在生成随机数以将用户分配给他们的位置。我要检查一条规则；任何用户都不能被分配到同一个位置两次。由于此规则和用户到站的随机分配，有时唯一留给位置 6 的用户是在先前轮换中已经分配到位置 6 的用户。当这种情况发生时，我的程序崩溃了，这是理所当然的。我该如何克服这个问题？我有过程序会做出正确选择的例子，我有 6 次成功的轮换。我希望每次都能成功旋转 6 次。我花了两周时间试图解决这个问题。我将不胜感激。谢谢。我在下面粘贴了我的代码。我正在使用 Java。

import java.awt.EventQueue;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JPanel;
import javax.swing.border.EmptyBorder;
import java.awt.Color;
import java.awt.CardLayout;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Random;
import javax.swing.JButton;


public class test extends JFrame implements ActionListener {

    /**
     * 
     */
    private static final long serialVersionUID = 1L;
    private JPanel contentPane;

    /**
     * Launch the application.
     */
    public static void main(String[] args) {
        EventQueue.invokeLater(new Runnable() {
            public void run() {
                try {
                    test frame = new test();
                    frame.setVisible(true);
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        });
    }

    /**
     * Create the frame.
     */



    //TODO  
    int randnum[] = new int [7];
    int numOfRotations = 1;
    String[] String_CurrentOperator = new String[7];
    Random rand_opers = new Random();

    List<Integer> ArrayList_UsedRandNums = new ArrayList<>();
    List<List<String>> ArrayList_MainOperatorHistory = new ArrayList<List<String>>();
    List<String> ArrayList_AllOpers = new ArrayList<>();
    List<String> ArrayList_UsedOpers = new ArrayList<>();
    List<String> ArrayList_OperatorHistory1 = new ArrayList<>(); 
    List<String> ArrayList_OperatorHistory2 = new ArrayList<>(); 
    List<String> ArrayList_OperatorHistory3 = new ArrayList<>(); 
    List<String> ArrayList_OperatorHistory4 = new ArrayList<>(); 
    List<String> ArrayList_OperatorHistory5 = new ArrayList<>(); 
    List<String> ArrayList_OperatorHistory6 = new ArrayList<>(); 


    public test() {
        setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
        setBounds(100, 100, 450, 300);
        contentPane = new JPanel();
        contentPane.setBackground(Color.DARK_GRAY);
        contentPane.setBorder(new EmptyBorder(5, 5, 5, 5));
        setContentPane(contentPane);
        contentPane.setLayout(new CardLayout(0, 0));

        JButton btnShuffle = new JButton("SHUFFLE");
        contentPane.add(btnShuffle, "name_253561263644851");
        btnShuffle.addActionListener(this);

        ArrayList_AllOpers.add("POSITION ZERO");
        ArrayList_AllOpers.add("Alpha");
        ArrayList_AllOpers.add("Bravo");
        ArrayList_AllOpers.add("Charlie");
        ArrayList_AllOpers.add("Delta");
        ArrayList_AllOpers.add("Echo");
        ArrayList_AllOpers.add("Frank");

        ArrayList_MainOperatorHistory.add(ArrayList_OperatorHistory1);
        ArrayList_MainOperatorHistory.add(ArrayList_OperatorHistory1);
        ArrayList_MainOperatorHistory.add(ArrayList_OperatorHistory2);
        ArrayList_MainOperatorHistory.add(ArrayList_OperatorHistory3);
        ArrayList_MainOperatorHistory.add(ArrayList_OperatorHistory4);
        ArrayList_MainOperatorHistory.add(ArrayList_OperatorHistory5);
        ArrayList_MainOperatorHistory.add(ArrayList_OperatorHistory6);
    }


    public void actionPerformed(ActionEvent arg0) {

        /*******************************
         *****ASSIGN ALL OPERATORS******
         *******************************/
        System.out.println("THIS IS ROTATION "+numOfRotations);
        genRandoms();

        for(int i=1; i<6+1; i++){
            do{
                //randnum[i] = rand_opers.nextInt(6)+1;
                String_CurrentOperator[i] = ArrayList_AllOpers.get(randnum[i]);
            }
            while(ArrayList_UsedOpers.contains(String_CurrentOperator[i]) || ArrayList_MainOperatorHistory.get(i).contains(String_CurrentOperator[i]));

            ArrayList_UsedOpers.add(String_CurrentOperator[i]); //add to used names thus far
        }


        for(int i=1; i<6+1; i++){
            System.out.println(String_CurrentOperator[i]);                       //Prints the name of the operator working on the station               
            ArrayList_MainOperatorHistory.get(i).add(String_CurrentOperator[i]); //adds operator to list of all users who have been assigned to this station
        }

        //Perform cleanup actions for next iteration of the loop
        numOfRotations++;               //increment the rotation count by 1
        ArrayList_UsedRandNums.clear(); //clear the list of randum numbers used
        ArrayList_UsedOpers.clear();    //clear the list of assigned operators
        System.out.println("");
    }   


    public void genRandoms(){
        for(int i=1; i<6+1; i++){
            do{
                randnum[i] = rand_opers.nextInt(6)+1;
            }
            while (ArrayList_UsedRandNums.contains(randnum[i]));

            ArrayList_UsedRandNums.add(randnum[i]);   //add randnum[i] to list of random numbers used thus far
        }
    }
}

Answer 1

问题可以重新表述如下:

你有一个 6x6 的网格/矩阵:

   1 2 3 4 5 6
r1 A B C D E F
r2 F A B C D E
r3 E F A B C D
r4 D E F A B C
r5 C D E F A B
r6 B C D E F A

列是座位位置，行是旋转，单元格值是 Alpha、Beta、Charlie、... 你想随机打乱这个网格而不违反在每行和每列中一个值只出现一次的约束。

这类似于打乱数独网格。

这个任务不是太琐碎。这是一个使用回溯给出解决方案的答案:How to Generate a -complete- sudoku board

一个简单的解决方案可能是随机交换初始网格的行和列。

这是我对具有回溯功能的希望无错误解决方案的尝试: 这些行最初使用 Fisher-Yates 算法打乱顺序。然后使用回溯自上而下验证网格。

public static int[][] fillGrid(Random random, int size){
    int[][] grid = new int[size][size];

    do{
        for(int row = 0; row < size; row++){
            grid[row] = IntStream.rangeClosed(1, size).toArray();
            shuffleArray(grid[row], random); //randomize row                
        }
    }while(!validate(grid, 0, 0)); //defensive: reroll if failed to validate (should not happen)

    return grid;
}

private static boolean validate(int[][] grid, int row, int col){        
    if(col == grid.length){     
        if(row == grid.length-1){
            //end of grid reached -> whole grid is valid
            return true;
        }
        //end of valid row reached -> validate next row         
        return validate(grid, row + 1, 0);
    }       
    //search for a value that makes the whole row valid
    for(int i = col; i < grid.length; i++){
        swap(grid[row], i, col); //try next value

        //check if the current column is valid
        boolean validCol = true;
        for(int j = 0; j < row; j++){
            if(grid[j][col] == grid[row][col]){
                validCol = false;
                break;
            }
        }

        if (validCol && validate(grid, row, col + 1)){
            //the whole row is valid
            return true;
        }   
        swap(grid[row], i, col); //value does not fit -> swap back
    }   
    //the row is invalid        
    return false;
}

private static void shuffleArray(int[] array, Random random){
    for (int i1 = array.length - 1; i1 > 0; i1--){
      int i2 = random.nextInt(i1 + 1);
      swap(array, i1, i2);
    }
}

private static void swap(int[] array, int i1, int i2){
    int temp = array[i1];
    array[i1] = array[i2];
    array[i2] = temp;
}

方法调用 fillGrid(new Random(), 6) 将为您提供一个满足约束条件的随机网格。您可以在 for 循环内的每次迭代中使用 [numOfRotations-1][i-1] 访问这些值。无需使用 ArrayList_UsedOpers 或 ArrayList_MainOperatorHistory。