c ++如何从链表中选择随机项

时间:2013-06-17 06:21:49

标签: c++ pointers for-loop struct linked-list

我正在尝试游戏程序。我正在尝试生成随机数量的项目。代码将多次生成相同的项目。我可以设置一系列切换语句,这些语句将产生多个搜索区域供玩家浏览,从而每个区域获得一个新的随机项目,但我想学习如何处理我的内容在这里做错了。没有什么能帮助人们像错误一样学习。

我正在使用结构,链表,类和指针。

//genItem.h
#pragma once

struct item
{
    char itemName[50];
    int itemDamage;
    int itemStability;
    item* Next;
};

class genItem
{
public:
    genItem(void);
    ~genItem(void);
    int count();
    int add_item(item* currentItem);
    void generate_item(int d2, int s2);
    item *Head;
    item *Retrieve(int pos);
private:
    int size;
    int damage;
    int stability;
};

//genItem.cpp
#include <iostream>
#include "genItem.h"
#include <stdio.h> // NEED THIS FOR NULL TO WORK
#include <ctime>
using namespace std;

genItem::genItem(void)
    :size(0), Head(NULL)
{
}


genItem::~genItem(void)
{

}

int genItem::count()
{
    return size;
}

int genItem::add_item(item *thisItem)
{
    item *itemObject = new item;
    itemObject = thisItem;
    itemObject -> Next = Head;
    Head = itemObject;
    return size++;
}

item *genItem::Retrieve(int position)
{
    item *current = Head;
    for (int i = count() -1; i > position && current != NULL; i--)
    {
        current = current -> Next;
    }
    return current;
}

void genItem::generate_item(int d2, int s2)
{
    genItem *listItems = new genItem();
    item *listItem;

    srand (time(0));    

    int rn = 0;
    int total_in_cat = 10;
    int cat_item = 0;
    int rand_dam = rand();
    int rand_sta = rand();
    int per = rand();
    int base_d2 = 10;
    int base_s2 = 10;
    int rand_dam2 = rand();
    int rand_sta2 = rand();

    cat_item = per % total_in_cat;
    d2 = (rand_dam2 % base_d2) +2;
    s2 = (rand_sta2 % base_s2) + 2;

        if (rn == 0) // mushrooms
        {
            if(cat_item == 0)
            {
                listItem = new item;
                strcpy_s(listItem -> itemName, "an earthball mushroom");
                listItem -> itemDamage = d2;
                listItem -> itemStability = s2;
                listItems -> add_item(listItem);
            }
            else if (cat_item == 1)
            {
                listItem = new item;
                strcpy_s(listItem -> itemName, "a devil's bolete mushroom");
                listItem -> itemDamage = d2;
                listItem -> itemStability = s2;
                listItems -> add_item(listItem);
            }
            else if (cat_item == 2)
            {
                listItem = new item;
                strcpy_s(listItem -> itemName, "a rotting jack o'lantern mushroom");
                listItem -> itemDamage = d2;
                listItem -> itemStability = s2;
                listItems -> add_item(listItem);
            }
            else if (cat_item == 3)
            {
                listItem = new item;
                strcpy_s(listItem -> itemName, "a fly agaric mushroom");
                listItem -> itemDamage = d2;
                listItem -> itemStability = s2;
                listItems -> add_item(listItem);
            }
            else if (cat_item == 4)
            {
                listItem = new item;
                strcpy_s(listItem -> itemName, "a poison pie mushroom");
                listItem -> itemDamage = d2;
                listItem -> itemStability = s2;
                listItems -> add_item(listItem);
            }
            else if (cat_item == 5)
            {
                listItem = new item;
                strcpy_s(listItem -> itemName, "a mature deathcap mushroom");
                listItem -> itemDamage = 50;
                listItem -> itemStability = s2;
                listItems -> add_item(listItem);
            }
            else if (cat_item == 6)
            {
                listItem = new item;
                strcpy_s(listItem -> itemName, "a shaggy inkcap mushroom");
                listItem -> itemDamage = d2;
                listItem -> itemStability = s2;
                listItems -> add_item(listItem);
            }
            else if (cat_item == 7)
            {
                listItem = new item;
                strcpy_s(listItem -> itemName, "a bleeding milkcap mushroom");
                listItem -> itemDamage = d2;
                listItem -> itemStability = s2;
                listItems -> add_item(listItem);
            }
            else if (cat_item == 8)
            {
                listItem = new item;
                strcpy_s(listItem -> itemName, "a velvet shank mushroom");
                listItem -> itemDamage = d2;
                listItem -> itemStability = s2;
                listItems -> add_item(listItem);
            }
            else if (cat_item == 9)
            {
                listItem = new item;
                strcpy_s(listItem -> itemName, "a destroying angel mushroom");
                listItem -> itemDamage = 100;
                listItem -> itemStability = s2;
                listItems -> add_item(listItem);
            }
        } //end group 0

    damage = d2;
    stability = s2;

    int j = rand();
    for (int j =0; j <= 3; j++)
    {
        cout << "\tJ equals: " << j << endl;
    for (int i =0; i < listItems -> count(); i++)
        {   
            item *found = listItems -> Retrieve(i);
            cout << "\tYou have found " << found -> itemName << "." << endl;
            cout << "\tIt has a damage rating of " << found -> itemDamage;
            cout << " and a stability rating of " << found -> itemStability << "."<< endl;
            cout << endl;
        }
    }
}

//main.cpp
#include <cstdlib>
#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <stdlib.h>
#include <ctime>
#include "genItem.h"

using namespace std;

int main()
{   
genItem *findItem = new genItem;

int d2 = 0;
int s2 = 0;

findItem ->generate_item(d2, s2);

cout << "\t"; system("pause");
return 0;
}

2 个答案:

答案 0 :(得分:4)

现在您发布了更多源代码,我可以为您提供更多信息,但这将是一个漫长的过程。这也是一个非常局部化的问题,所以我会尝试尽可能广泛地回答,因为这个答案对于更多的人而言只对你有用。

一般问题

首先,让我们解决您的主要问题 - 只显示一种项目而不是几种不同的项目。实际上,这可以通过调试程序简单地解决 - 甚至可以手动调整,例如。跟踪,程序的去向。我们走了:

*** main.cpp, 17 ***
findItem ->generate_item(d2, s2);

(...)

*** getItem.cpp, 49 ***

int rn = 0;
...
int cat_item = 0;
...
    if (rn == 0) // mushrooms
    {
        if(cat_item == 0)
        {
            listItem = new item;
            strcpy_s(listItem -> itemName, "an earthball mushroom");
            listItem -> itemDamage = d2;
            listItem -> itemStability = s2;
            listItems -> add_item(listItem);
        }
...

*** getItem.cpp, 148 - continuing ***

damage = d2;
stability = s2;

int j = rand();
for (int j =0; j <= 3; j++)
{
    cout << "\tJ equals: " << j << endl;
for (int i =0; i < listItems -> count(); i++)
    {   
        item *found = listItems -> Retrieve(i);
        cout << "\tYou have found " << found -> itemName << "." << endl;
        cout << "\tIt has a damage rating of " << found -> itemDamage;
        cout << " and a stability rating of " << found -> itemStability << "."<< endl;
        cout << endl;
    }
}

这是你的程序在我指定的行中所做的事情:

  • 调用findItem-&gt; generateItem;
  • rn设为0,将cat_item设为0
  • 基于rncat_item将单个项目添加到列表中
  • 尝试从列表中显示随机元素,但由于getItem :: Retreive中的条件复杂,它总是返回Head(它是列表中唯一的元素)。

您不会在循环中向列表中添加元素,因此没有任何意外,只显示一个项目。

架构问题

  • 在这种情况下,使用列表是一个糟糕的主意。您需要通过索引轻松访问元素,在这种情况下,std::vector会更好(更快,更易于维护和使用)。阅读more关于C ++ 11中不同数据结构的使用情况。
  • 您的genItem类中存在一些严重问题。它看起来像是所有可用项目的存储库,但是你在里面做了一些非常可疑的事情,比如:

    void genItem::generate_item(int d2, int s2)
    {
        genItem *listItems = new genItem();
    

    在自己内部创建类实例没有意义(在这种情况下)。如果genItem应该用作项目的容器/存储库,则应在main.cpp(或负责对象的生命周期)的任何人实例化它并在那里使用它。打印指令看起来也像是在与编译器的战斗中留下的硬核调试代码。

  • 您的代码 可以恢复,但这需要很多工作,我会留给您。进一步阅读有关语法/实现问题的信息。

语法/实现问题

  • 您分配对象并保留它们:看起来您在使用Java或C#编写后转向C ++。例如:

    int main()
    {   
        genItem *findItem = new genItem;
    
        int d2 = 0;
        int s2 = 0;
    
        findItem ->generate_item(d2, s2);
    
        cout << "\t"; system("pause");
        return 0;
    }
    

    您实例化genItem,在findItem变量中存储指向其实例的指针,但随后保留它。离开那条路的活动对象被认为是内存泄漏:没有人会为你释放内存,这个对象将保持活着,直到你的程序终止,即使你不再需要它。请注意,您在许多地方编写此类代码。

  • 命名不清楚。什么是d2s2?为什么ds?为什么2?这些时候磁盘空间非常便宜,并且没有理由将变量名称保持为如此简短和非描述性。给他们适当的名字(我想,如果是这个例子,他们应该命名为:newDamagenewStability或类似的
  • 你的代码太复杂了IMO。这个循环:

    item *genItem::Retrieve(int position)
    {
        item *current = Head;
        for (int i = count() -1; i > position && current != NULL; i--)
        {
            current = current -> Next;
        }
        return current;
    }
    

    可写如下(例如):

    item *genItem::Retrieve(int position)
    {
        item * result = Head;
        while (result != nullptr && position > 0)
        {
            result = result->Next;
            position--;
        }
    
        return result;
    }
    

    第二个版本的功能相同(实际上它可以正常工作,与您的方法相反),并且比第一个版本更易读。

  • 不要用C编写:

    genItem::~genItem(void)
    

    它是有效的C ++,但首选版本是:

    getItem::~getItem()
    
  • 尽量不要使用特定于平台的解决方案,例如:     系统( “暂停”); 您的程序可能不允许运行外部命令或程序,并且会崩溃 - 尽管事实上,您运行外部命令执行此类简单任务。 如果要停止退出程序,请使用其他解决方案,例如getchar(或查看SO,如何阻止程序立即退出)。

简单示例

以下是一个示例,您的问题可能会如何轻松解决:

#include <stdio.h>
#include <string>
#include <vector>
#include <iostream>

class Item
{
public:
    std::string Name;
    int Damage;
    int Stability;

    Item(std::string newName, int newDamage, int newStability)
        : Name(newName), Damage(newDamage), Stability(newStability)
    {

    }
};

class ItemRepository
{
private:
    std::vector<Item> items;

public:
    ItemRepository()
    {
        Item item1("Mushroom", 10, 20);
        items.push_back(item1);
        Item item2("Rock", 100, 30);
        items.push_back(item2);
        Item item3("Piece of paper", 5, 2);
        items.push_back(item3);
    }

    const Item & GetRandomItem()
    {
        int index = rand() % items.size();
        return items[index];
    }
};

int main()
{   
    ItemRepository itemRepo;

    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        const Item & item = itemRepo.GetRandomItem();

        std::cout << item.Name << ", Damage: " << 
            item.Damage << ", Stability: " << 
            item.Stability << "\n";
    }

    getchar();
}

答案 1 :(得分:0)

其他人已经指出链接列表可能不合适 - 可能理论上是一个合适的选择,但(1)冒险游戏似乎不太可能,(2)似乎就像过早的优化一样。

但是,你可以从链表中随机选择n个项目,一次通过,并且每个项目以相同的概率发生。您需要提前知道有多少项目,所以如果您不知道,在进行选择之前需要一次额外的通行证来计算总数。

对于第一项,您可以轻松确定该项目被包含的概率 - n/N其中n是您想要的项目数,N是项目数在列表中。因此,请选择是否在此基础上包含或排除该项目。

对于列表的其余部分,您仍然需要n个项目,或者您需要n-1项,剩余的N-1个项目。这是一个相同的基本问题,只是一个较短的列表。所以递归。因为这是尾递归,它也可以作为循环工作。

直觉可能暗示概率是错误的 - 第二项的概率不应取决于第一项是否被选中 - 但在这种情况下直觉是错误的。做数学,这很有效。为了让您放心,在选择第一个项目之前,请考虑选择第​​二个项目的概率

将选择第一个项目。如果选择了第一项,则选择第二项的概率是(n-1)/(N-1)。如果未选择第一项,则选择第二项的概率是n /(N-1)。所以我们有......

P2 = (n/N)(n-1/N-1) + ((N-n)/N)(n/N-1)
   = (n^2 - n)/(N^2 - N) + (nN - n^2)/(N^2 - N)
   = (nN - n)/(N^2 - N)
   = n(N-1)/(N^2 - N)
   = n/N        because N^2 - N = N(N-1)

类似的逻辑适用于列表中的所有位置,前提是它实际上是可能的(即n <= N)。

我确定这是一个众所周知的名字算法,但我现在还不记得这个名字。