无重复的随机数组生成

Question

我正在尝试创建一个生成没有重复值的随机数组的东西。我已经看过其他答案，但似乎没有一个可以帮助我理解。我想不出一种方法来实际生成不包含重复项的随机数。这是我迄今为止尝试过的：

srand(time(NULL));
int numbers [4];

for (int x=0; x!=4;x++)
{
    numbers[x] = 1 + (rand() % 4) ;
    printf("%d ", numbers[x]);
}

任何帮助将不胜感激。

Answer 1

你开始用从0开始的连续元素填充一个容器

std::iota(begin(vec), end(vec), 0);

然后你得到一个像样的随机数生成器并正确地播种

std::mt19937 rng(std::random_device{}());

最后你使用 rng 打乱元素

std::shuffle(begin(vec), end(vec), rng);

live on coliru

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在某些实现中random_device 无法正常工作（最明显的是 Windows 上的 gcc），您必须使用替代种子，即当前时间 → chrono。

Answer 2

如果您想在不维护已访问索引的情况下伪随机地遍历一个大空间，您应该查看我多年前为基本技术贡献的这个项目。 http://packetfactory.openwall.net/projects/ipspace/index.html

您应该能够根据您的目的调整它，来源在页面底部。

Answer 3

首先rand() 是生成随机数，但不是没有重复的。

如果您想生成一个随机数组没有重复，rand() 方法根本不起作用。

假设您要生成一组 1000 个数字。在最好的情况下，假设您生成了前 999 个没有重复的数字，最后想到的是生成最后一个数字。 得到这个数字的概率是 1/1000，所以这几乎要花很长时间才能生成。在实践中，只有 10 个数字会造成很大的麻烦。

最好的方法是通过增量（或严格单调序列）生成所有数字，即随机播放它们。在这种情况下，将有没有重复

Here 是一个关于如何使用 10 个数字进行操作的示例。即使有 1000 个号码，它也是 working。

注意：来自Jhon Leehey 的answer 的随机播放功能。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

void shuffle(int *arr, size_t n)
{
    if (n > 1) 
    {
        size_t i;
        srand(time(NULL));
        for (i = 0; i < n - 1; i++) 
        {
          size_t j = i + rand() / (RAND_MAX / (n - i) + 1);
          int t = arr[j];
          arr[j] = arr[i];
          arr[i] = t;
        }
    }
}

int main()
{
    int i;
    int arr[10];
    for (i=0; i<10; i++){
        arr[i] = i;
    }
    shuffle(arr, 10);
    for (i=0; i<10; i++){
        printf("%d ", arr[i]);
    }
}

Answer 4

这个怎么样：

#define NUMS (10)

int randomSequence[NUMS] = {0}, i = 0, randomNum; 
bool numExists[NUMS] = {false};

while(i != NUMS)
{
    randomNum = rand() % NUMS;

    if(numExists[randomNum] == false)
    {
        randomSequence[i++] = randomNum;
        numExists[randomNum] = true;
    }
}

当然，NUMS 越大，执行while 循环的时间就越长。

Answer 5

生成每个随机数后，循环遍历之前的值并进行比较。如果匹配，请重新生成一个新值并重试。

Answer 6

有两种解决方案可供选择：

1. 使用类似 rand() 的方法生成随机数并检查重复项。

2. 找到一个严格单调（最好严格递增）的数学序列，并将其项作为数组的成员。然后，你可以洗牌你的阵列。结果不会是真正随机的，但使用 rand() 也不会。 rand() 使用了类似的技术，这就是为什么我们需要用一些变化来设置种子，比如时间。例如，您可以使用时间来生成序列的第一个元素，并且通过良好的序列，您的结果将至少是不错的。请注意，序列必须严格单调，以避免产生重复。顺序不必太复杂。例如，如果你得到unix time modulo 10000 作为第一项，然后你使用像 x[i] = x[i-1] + 3*x[i-2] 这样的递归生成其他项应该没问题。当然，你也可以使用更复杂的序列，但要小心溢出（因为你不能对结果应用模运算符，因为它不会再增加了）和你想要的位数。

Answer 7

srand(time(NULL));
const int N = 4;
int numbers [N];

bool isAlreadyAdded(int value, int index)
{
     for( int i = 0; i < index; i ++)
          if( numbers[i] == value)
              return true;
     return false;
}
for (int x=0; x!=N;x++)
{
    int tmp = 1 + (rand() % N) ;
    while( x !=0 && isAlreadyAdded(tmp, x))
           tmp = 1 + (rand() % N) ;

    numbers[x] = tmp;
    printf("%d ", numbers[x]);
}

这只是一种方式。它应该可以工作，当然还有更好的方法

Answer 8

您可以使用自己的随机数生成器，其序列大于或等于数组的长度。有关说明，请参阅http://en.wikipedia.org/wiki/Linear_congruential_generator#Period_length。

所以你需要具有表达式 Xn+1 = (aXn + c) mod m 的 LCG。值 m 必须至少与数组的长度一样大。检查最大序列长度的“当且仅当”条件，并确保您的数字满足它们。

因此，您将能够为大多数用途生成具有令人满意的随机性的随机数，这可以保证在前 m 个调用中不会重复任何数字。

Answer 9

在 c++ 中，您只需要：

std::random_shuffle()

http://www.cplusplus.com/reference/algorithm/random_shuffle/

int numbers [4];

for (int x=0; x!=4;x++)
{
    numbers[x] = x;
}

std::random_shuffle(numbers, numbers +4);

更新：好的，我一直在想一个合适的映射函数可以从每个索引到一个随机数，但再想一想我意识到这可能很难。以下应该有效：

    int size = 10;
    int range = 100;

    std::set<int> sample;

    while(sample.size() != size)
        sample.insert(rand() % range); // Or whatever random source.

    std::vector<int> result(sample.begin(), sample.end());

    std::random_shuffle ( result.begin(), result.end() );