在“C”中生成给定范围内的随机数数组

Question

我想生成一个随机数数组，例如，如果范围是 [0,10]，那么所需的输出是 2 3 5 6 4 7 8 9 0 1（不重复）

我使用 rand() 函数面临的问题是有时我会得到一些重复的 nos，我是该范围内的离散值，并且每次调用时的顺序都不同。

Ps：我确实经历了一些线程 Generate a random double in a range Generate random numbers uniformly over an entire range 在这里，不能对一个类似的地雷进行罚款，有一个微妙的区别。特别是后者非常接近

Answer 1

这似乎更像是一个随机化的洗牌问题。

Fisher-Yates shuffle 是一个好的开始，它从已排序的元素数组开始并生成随机排列：

int size = 10;
int *elements = malloc(sizeof(int)*size);

// inizialize
for (int i = 0; i < size; ++i)
  elements[i] = i;

for (int i = size - 1; i > 0; --i) {
  // generate random index
  int w = rand()%i;
  // swap items
  int t = elements[i];
  elements[i] = elements[w];
  elements[w] = t;
}

Answer 2

如果您从包含整数 0-9（或任何您的范围）的数组开始，然后随机打乱它，您会更轻松。有一个如何洗牌的例子here。

Answer 3

您基本上想要随机化一个数组 [0, 1, ..., 9]。这是一个 C++ 示例，应该很容易转换为 C：

• http://www.fredosaurus.com/notes-cpp/misc/random-shuffle.html

Answer 4

此代码仅适用于整数，但我希望它足够了。我使用 GCC 进行编译，并且只使用 C 标准库。阅读 cmets 了解详情。您的结果将具有不同的值，但因为它是随机的。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#include <errno.h> // http://man7.org/linux/man-pages/man3/errno.3.html

#define ERROR_MIN_MORE_MAX_VALUE "Min value is more max value, returned 0"


/*
    Returns a random integer in between min (inclusive) and max (inclusive)
    Returns 0 if min > max and to write a error message.
 */
static int
random_integer(const int min, const int max) {
    if (max == min) return min;
    else if (min < max) return rand() % (max - min + 1) + min;

    // return 0 if min > max
    errno = EINVAL;
    perror(ERROR_MIN_MORE_MAX_VALUE);
    return 0;
}


/*
    Fills an array with random integer values in a range
 */
static int
random_int_array(int array[], const size_t length, const int min, const int max){
    for (int i = 0; i < length; ++i) {
        array[i] = random_integer(min, max);
    }
    return 0;
}


/*
    Print an array of integer items
 */
void
print_int_array(int array[], size_t length) {
    char ending_charapter[] = ", ";
    putchar('[');
    for (size_t i = 0; i < length; ++i) {
        printf("%d", array[i]);
        if (i < length - 1) {
            printf("%s", ending_charapter);
        }
    }
    puts("]");
}


int
main (const int argc, const char *argv[])
{
    // for get a random integer number from a system, to pass a current time to the function srand
    srand(time(NULL));

    int arr[10];

    printf("\tAn array with random values from 0 to 100\n");
    random_int_array(arr, 10, 0, 100);
    print_int_array(arr, 10);

    printf("\n\tAn array with random values from -100 to 0\n");
    random_int_array(arr, 10, -100, 0);
    print_int_array(arr, 10);

    printf("\n\tAn array with random values from -100 to 100\n");
    random_int_array(arr, 10, -100, 100);
    print_int_array(arr, 10);

    return 0;
}

结果

    An array with random values from 0 to 100
[86, 25, 98, 61, 42, 26, 87, 56, 86, 79]

    An array with random values from -100 to 0
[-33, -92, -57, -92, -6, -15, -61, -32, -75, -85]

    An array with random values from -100 to 100
[-15, -99, 54, 42, -74, 46, 6, -44, 86, -47]

---

测试环境

$ lsb_release -a
No LSB modules are available.
Distributor ID: Debian
Description:    Debian GNU/Linux 8.6 (jessie)
Release:    8.6
Codename:   jessie
$ uname -a
Linux localhost 3.16.0-4-amd64 #1 SMP Debian 3.16.36-1+deb8u2 (2016-10-19) x86_64 GNU/Linux
$ gcc --version
gcc (Debian 4.9.2-10) 4.9.2
Copyright (C) 2014 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for copying conditions.  There is NO
warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.

Answer 5

+ 将所有数字放入结果数组
+ 从 N 到 2
+ ---- 随机播放 N 个元素
+ 返回数组

例子

fillarray(arr, 10);
for (n = 10; n > 1; n++) shufflearray(arr, n);
/* done */

---

编辑 --- 感谢downvoter！我什至没有意识到我在那里做了太多的工作

• 将所有数字放入结果数组中
• 从 N 到 2
• ---- 将元素 N 与从 1 到 N 的随机元素交换
• 返回数组