生成唯一随机数数组答案

【问题标题】：Generating array of unique random numbers生成唯一随机数数组
【发布时间】：2019-03-12 12:43:10
【问题描述】：

我正在编写一个函数，该函数应该使用从 0 到 n 的随机数填充数组（其中 n 被传递给函数的参数），但数组中的所有数字都应该是唯一的。我基本上需要将数字数组从 0 改组到 n

我在这里找到了这个答案：Unique random numbers in an integer array in the C programming language

并使用了用户建议的“Knuth算法”：

void generate_random_array(int count)
{
  int in, im;

  im = 0;
  srand(time(NULL));

  for (in = 0; in < count && im < count; ++in) {
    int rn = count - in;
    int rm = count - im;
    if (rand() % rn < rm) random_array[im++] = in; 
  }
}

然而，这个函数根本不会为我生成随机数，它只是创建一个从 0 到计数的数字数组。如何生成唯一数字的实际随机序列。

【问题讨论】：

标签： c random

【解决方案1】：

您引用的答案中的算法的C实现示例如下：

#define M 10
#define N 100

int in, im;

im = 0;

for (in = 0; in < N && im < M; ++in) {
  int rn = N - in;
  int rm = M - im;
  if (rand() % rn < rm)    
    /* Take it */
    vektor[im++] = in + 1; /* +1 since your range begins from 1 */
}

Knuth 算法。这是一个非常简单的算法，复杂度为 O(N)（即数值范围），意味着当 M 接近 N 时它最有用。

但是你设置的M == N 不接近，但是等于

所以rn和rm的初始值是一样的。所以这不能使算法正常工作，因为：

whatever % rn < rm

总是如此，就像345436 % 22 < 22 一样，因为a % b < b，总是如此。

所以test总是为真，每次都存储整数，所以in和im每次都加1，以此类推。

我基本上需要将数字数组从 0 打乱到 n

这个算法不是你所需要的：它根本不打乱一个数组，它通过不时地从增加的值中挑选一个来产生有序的随机数（所以，唯一的）。像您正在做的那样约束值会强制算法发出所有范围的值。

Shuffle array in C 会带来更好的运气

【讨论】：

我意识到这可能是问题所在，但由于我想生成从 0 到 N 的 N 个数字，而不是从 0 到 M 的 N 个数字，我认为 N=M 会起作用。我需要使用其他算法吗？
我已编辑。实际上，您只需要使用另一个问答。

【解决方案2】：

我基本上需要将数字数组从 0 打乱到 n

那么为什么不do that？ Knuth 算法用于选择指定的整个范围的随机子集，它按升序发出。 哪个子集是随机的，不是元素的顺序，而是只有一个子集包含所有个元素。在任何情况下，如果您希望它们以随机顺序排列，那么您仍然需要对 Knuth 算法的结果进行洗牌，这样您就可以准确地从起点开始。

【讨论】：