如何使用 rand() 函数生成以前未生成的不同数字？

Question

// 我的意思是通过我的例子来说明：

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

int i;
int a;


for (a = 0;a <10;a ++) {
    i = (rand()%10)+1; // generates a number from 1-10
    printf("%d\n", i);
}

// 我希望循环生成一个数字，该数字给出一个以前没有生成的数字。例如，这样的输出：

1,3,6,2,8,9,4,10,5,7

代替：

3,9,10,3,7,9,2,7,10,1

换句话说，我不想要副本。

Answer 1

您显然不只是希望没有副本，而是希望给定集合中的每个数字都恰好一次。正如罗伯特所说，这类似于洗牌。 C 中没有“甲板”，但可以将其建模为数组：

int deck[] = {1,1,1,1,1,1,1,1,1,1};

这应该代表 10 个不同的“卡片”（由它们在数组中的索引标识），每一张都可用一次。现在，只需编写“绘制”卡片的代码：

int i = 0;  // starting point for searching for the next card to draw
for (int n = 10; n > 0; --n)  // how many cards are left
{
    int skip = rand() % n;  // randomly skip 0 .. n cards
    while (1)
    {
        if (deck[i])             // card still available?
        {
            if (!skip) break;    // none more to skip -> done
            --skip;              // else one less to skip
        }

        if (++i > 9) i = 0;      // advance index, wrapping around to 0
    }
    deck[i] = 0;              // draw the card
    printf("%d\n", i+1);      // and print it out
}

当然，首先播种 PRNG（例如 srand(time(0))），这样您就不会每次都得到相同的序列。

Answer 2

问题中显示的想法是打印一个范围内的数字，不重复。这是一种方法，将每个值放入一个数组并交换其元素。

一种变化可能是您不想使用所有可能的数字，在这种情况下只需更改PICKED。

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

#define ARRLEN 10
#define PICKED 10

int main(void) { 
    int array[ARRLEN];

    srand((unsigned)time(NULL));        // seed the PRNG

    for(int i = 0; i < ARRLEN; i++) {       // generate the numbers
        array[i] = i + 1;
    }

    for(int i = 0; i < ARRLEN; i++) {       // shuffle the array
        int index = rand() % ARRLEN;
        int temp = array[i];
        array[i] = array[index];        // by randomly swapping
        array[index] = temp;
    }

    for(int i = 0; i < PICKED; i++) {       // output the numbers
        printf("%d ",  array[i]);
    }
    printf("\n");
}

程序输出：

9 8 4 5 1 10 7 3 6 2

图书馆的 PRNG 不是很随机，但在很多情况下这并不重要。如果是，则可以使用更好的算法。