本系列文章的目录在这里：目录. 通过目录里可以对STL总体有个大概了解
#前言
本文介绍了STL中的变序类算法(mutating algorithm)里面的洗牌算法：std::random_shuffle和std::shuffle.
random_shuffle算法在C++11之前就已经存在，C++11之后由于右值引用的引入，它的使用范围变大了。
shuffle算法则是从C++11之后才开始出现，可以与随机数和分布库一起使用。
与本系列的其他文章一样，本文介绍该最新的使用方法，比如random_shuffle在C++11以后接收的第三个参数从左值引用改成了右值引用，使得能够传入临时对象和函数，也就是说其使用范围括大了。
shuffle的三种形式
template <typename RandomAccessIterator, typename UniformRandomNumberGenerator>
void shuffle (RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator last, UniformRandomNumberGenerator&& g);
template <typename RandomAccessIterator>
void random_shuffle (RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator last);
template <typename RandomAccessIterator, typename RandomNumberGenerator>
void random_shuffle (RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator last,
RandomNumberGenerator&& gen);shuffle是从C++11开始支持的，作用是使用一个随机数引擎来打乱[first, last)之间元素的顺序，关于随机数引擎需要参考<random>头文件及相关资料.
random_shuffle有两种形式：
第一种，使用默认的随机数生成器(比如c语言中的rand())来打乱[first, last)之间的元素顺序。默认随机数生成器和具体的编译器实现有关。
第二种，使用指定的随机器生成函数gen来打乱[first, last)之间元素的顺序。gen接受一个difference_type类型的参数n，返回一个随机数x，x的范围在[0, n)之间.
其等价的实现：
template <typename RandomAccessIterator, typename UniformRandomNumberGenerator>
void shuffle (RandomAccessIterator first,
RandomAccessIterator last,
UniformRandomNumberGenerator&& g)
{
for (auto i=(last-first)-1; i>0; --i)
{
std::uniform_int_distribution<decltype(i)> d(0,i);
swap (first[i], first[d(g)]);
}
}
template <typename RandomAccessIterator, typename RandomNumberGenerator>
void random_shuffle (RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator last,
RandomNumberGenerator& gen)
{
iterator_traits<RandomAccessIterator>::difference_type i, n;
n = (last-first);
for (i=n-1; i>0; --i)
{
swap (first[i],first[gen(i+1)]);
}
}基本用法
如果不需要特殊的处理需求，那么使用默认的随机数生成器就能简单实现的随机洗牌效果，下面给出代码示例：
使用默认的随机数生成器来shuffle
RUN_GTEST(ShuffleTest, Default, @);
array<int, 10> a = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };
printContainer(a, "a: ");
random_shuffle(a.begin(), a.end()); // use default rand().
printContainer(a, "a: ");
sort(a.begin(), a.end()); // 恢复顺序
printContainer(a, "a: ");
default_random_engine defaultEngine; // default engine.
shuffle(a.begin(), a.end(), defaultEngine);
printContainer(a, "a: ");
END_TEST;输出：
a: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
a: 9 2 10 3 1 6 8 4 5 7
a: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
a: 5 1 4 2 6 8 7 3 10 9其中对于default_random_engine的使用，还可以指定种子seed，比如：
// 使用系统时钟作为种子
unsigned seed = chrono::system_clock::now().time_since_epoch().count();
shuffle(a.begin(), a.end(), default_random_engine(seed));更多的关于random engine的内容请参考<random>中的介绍。
基本的用法已经能满足一些对随机性要求不高的场合，对于上面默认随机数生成器只需知道，rand()和默认的随机生成器产生的随机数是服从均匀分布的(uniform distribution), 又叫做矩形分布，每个元素的概率是1/(max - min).
使用自定义的generator来shuffle元素
// 自定义的generator, 用来random_shuffle.
class SelfGenerator
{
public:
ptrdiff_t operator() (ptrdiff_t max)
{
double temp;
temp = static_cast<double>(rand()) / static_cast<double>(RAND_MAX);
return static_cast<ptrdiff_t>(temp * max);
}
};
//----------------------- self-written generator ----------------------
RUN_GTEST(ShuffleTest, ShuffleWithGenerator, @);
array<int, 10> a = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };
printContainer(a, "a: ");
SelfGenerator sg;
random_shuffle(a.begin(), a.end(), sg);
printContainer(a, "a: ");
END_TEST;某次执行的输出：
a: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
a: 9 2 7 10 4 5 1 3 8 6《C++ 标准库》的作者说使用自定义的generator比直接调用rand()要好，自定义的generator是一个对象，它内部封装了自己的状态，不会像rand()那样使用一个静态变量保存其状态，rand()这样“天生就不是线程安全的，无法同时有两个独立互不干扰的随机数流”.
shuffle的时间复杂度
因为算法内部进行n - 1次交换，所以时间复杂度为O(n).
源码和参考链接
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