如何从给定数组中随机抽取一个任意长度的非空子集？

长度为n的数组的所有非空子集可以和1到2^n - 1的整数一一对应：整数的二进制每一位代表对应数组下标的元素是否被包含在子集中，基于这个逻辑可以不用预先生成所有子集，直接随机取数映射得到结果，性能开销极低。

• 先拿到数组的长度n，计算非空子集总数：total = (1 << n) - 1
• 生成一个[1, total]范围内的随机整数mask
• 遍历mask的每一个二进制位，若某一位为1，就把数组对应下标的元素加入结果子集

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Random;

public class RandomSubset {
    public static void main(String[] args) {
        String[] s = {"a","b","c","d"};
        List<String> randomSubset = getRandomNonEmptySubset(s);
        System.out.println(randomSubset);
    }

    private static List<String> getRandomNonEmptySubset(String[] arr) {
        int n = arr.length;
        // 非空子集总数是2^n - 1
        int total = (1 << n) - 1;
        Random random = new Random();
        // 生成[1, total]的随机整数
        int mask = random.nextInt(total) + 1;
        List<String> subset = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            // 检查第i位是否为1
            if ((mask & (1 << i)) != 0) {
                subset.add(arr[i]);
            }
        }
        return subset;
    }
}

如果你的数组长度超过30，需要把int类型替换为long避免溢出；如果长度超过64，可以用BitSet来实现掩码逻辑，适配更长的数组场景。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者xiaomiao gao