Ｃ＋＋产生不重复的随机数方法详解

Ｃ＋＋产生不重复的随机数方法详解

在编写考试题目时，要求在一定范围内随机出题，但是如果按如下的方法设计程序：
void shuiji(int min,int max)//从min到max范围内随机出题
{
int num=max-min+1; //比如15到20，实际上是6个，因此要加1
int i;
for(i=0;i<num;i++)
{
a[　i ]=min+rand()%(num);//每产生一个min到max的数就用数组a[　i ]保存起来
};//a[　i ]就是要出题的标号了
}
产生的题目标号会重复。并且因为每次都要随机运算，时间也用得长一些。
怎么让它短时间内就能产生不重复的随机数呢？
可以用如下的方法进行解决：
1、把你要随机的数，放在一个数组中。
2、然后用rand()产生一个随机的数组下标与它对应。但是这个随机下标还是会产生重复， 如何解决呢？
3: 用随机产生的 最大下标减1的数组所对应的值 来替换己被取出的下标数组中的值。 也就是第2步是读取，3步是读完后就扔掉。读了的数被扔掉后，后面的数就不会产生重复了。：）
4: goto 2
比如，要被随机的数的顺序是15，16，17，18，19，20 它们被放在a[　i　]数组中，然后产生一个随机下标：
i=0时 比如随机下标index的值是 1
读取第一个数：a[1], 保存在j[ i ]中，此例的数是15（这就是我们要的随机数呢）。
a[1]的值15读取后，15不会再被用了，否则会有产生重复的危险
因此，15应该丢掉，用别的代替。用哪一个代替呢？用最大下标减1再减当前下标代替。
此例中的15被 a[ num-1-i ]=a[6-1-0]=20代替了，现在要被随机的数就变成了：
20，16，17，18，19，20
i=1时 比如随机下标index的值是 0
读取第0个数：a[ index ], 保存在j[ i ]中，此例的数是20（这就是我们要的随机数呢）。
a[ index ]被a[ num-1-i ]=a[6-1-1]=a[4]=19 代替。
现在要被随机的数就变成了：
20，19，17，18，19，20
注意：现在己经取出了2个随机数了呢：即15，19 它们己经被放在j数组中了。
......下面的自己分析

我写了一个函数，如下
void shuiji(int min,int max)
{
int num=max-min+1; //要随机数的个数
int index; //随机下标
for(int i=0;i<num;i++) //准备要被随机的数
a[ i ]=i+min;
srand((int)time(0)); //随机种子
for(int i=0;i<num;i++)
{
index=(int)((float)(num-i)*rand()/(RAND_MAX+1.0)); //产生随机下标
j[ i ]=a[index]; //把不重复的随机数下标保存到数组中
a[ index ]=a[ num-1-i ]; //用随机范围内的最后一个随机下标对应的值,去替换己用过的值.这样就不重复了.（即
//把上面用过的a[ index ]丢掉。）
};
}

在程序中的具体用法如下：
#include <ionstream>
#include<stdlib.h> //要加
#include <time.h> //一定要加上，不然后面的srand((int)time(0))不能用
using namespace std;
int a[50],j[50]; //不知道你取的数组是多大，这里用50个吧
int main()
{
void shuiji(int ,int );
shuiji(20,35);
for(int i=0;i<35-20+1;i++)
cout<<j[ i ]; //j数组就是不重复的随机数了
getchar(); //此句是用来程序暂停的
}

void shuiji(int min,int max)
{
int num=max-min+1; //要随机数的个数
int index; //随机下标
for(int i=0;i<num;i++) //准备要被随机的数
a[ i ]=i+min;
srand((int)time(0)); //随机种子
for(int i=0;i<num;i++)
{
index=(int)((float)(num-i)*rand()/(RAND_MAX+1.0)); //产生随机下标
j=a[index]; //把不重复的随机数下标保存到数组中
a[ index ]=a[ num-1-i ]; //用随机范围内的最后一个随机下标对应的值,去替换己用过的值.这样就不重复了.（即把上面用过的a[index]丢掉。）
};
}
//+++++++++++++++++++++++
补充资料：
rand()通常的使用方法是这样的：
rand()不需要参数，它会返回一个从0到最大随机数的任意整数，最大随机数的大小通常是固定的一个大整数。 这样，如果你要产生0~10的10个整数，可以表达为：
int N = rand() % 11;
这样，N的值就是一个0~10的随机数，如果要产生1~10，则是这样：
int N = 1 + rand() % 11;
总结来说，可以表示为：
int n=min+rand()%(max-min+1);
其中的min是起始值，n是整数的范围。
若要0~1的小数，则可以先取得0~10的整数，然后均除以10即可得到随机到十分位的10个随机小数，若要得到随机到百分位的随机小数，则需要先得到0~100的10个整数，然后均除以100，其它情况依此类推。
通常rand()产生的随机数在每次运行的时候都是与上一次相同的，这是有意这样设计的，是为了便于程序的调试。若要产生每次不同的随机数，可以使用srand( seed )函数进行随机化，随着seed的不同，就能够产生不同的随机数。
如大家所说，还可以包含time.h头文件，然后使用srand( time(0))来使用当前时间使随机数发生器随机化，这样就可以保证每两次运行时可以得到不同的随机数序列(只要两次运行的间隔超过1秒)。 为最大值，其随机域为0~MAX-1

具体的C++随机程序如下：
#include <iostream>
#include <time.h>
#include
using namespace std;
int main(int argc, char* argv[])
{
srand( (unsigned)time( NULL ) ); //srand()函数产生一个以当前时间开始的随机种子
for (int i=0;i<10;i++)
cout<<rand() % 11;
}