如何在C ++中生成统一的随机整数而不重复

Question

我想生成一个随机整数，它遵循均匀分布而不重复。例如，我将通过此代码生成6个统一编号

 vector<int> container;
 container.reserve(lossNum);
 std::vector<unsigned int>::iterator it;
 // Our Random Generator
 std::mt19937 eng{ std::random_device{}() };
 int max_num=6
 for (int i = 0; i<max_num; i++) {
     unsigned int q = std::uniform_int_distribution<unsigned int>{ 0, max_num }(eng);

     do {
         q = std::uniform_int_distribution<unsigned int>{ 0, max_num }(eng);
         it = std::find(container.begin(), container.end(), q);
     } while (it != container.end());

     container.push_back(q);
 }

我运行代码120.000时间并绘制图形。但该数字并未显示均匀分布。我的代码有什么问题？我正在使用visual studio 2015来运行它。

另外，如果我在linux（Ubuntu）环境中运行。如何修改标准C ++的上述代码？感谢

这是我的代码

Answer 1

1. 代码示例

看看你的代码，看起来你重新发明轮子。 MSVC 2015应支持std::shuffle，因此您可以执行以下操作：

int max_num = 6;
// Create vector
std::vector<int> container(max_num);
// Fill it with numbers 0, 1, ..., max_num - 1)
std::iota(container.begin(), container.end(), 0)
// Create random engine generator
std::mt19937 eng{ std::random_device{}() };
// shuffle it!!
std::shuffle(container.begin(), container.end(), eng);

所有讨厌的东西都已完成，而不是你！

1. 随机性

你真的想在[0,6]中生成6个数字吗？ 为什么不是7号才能拥有所有这些？

我在计算机上测试了你的代码，重复了12万次，我有： 0缺少17335次 1缺少16947次 2缺少17054次 3失踪17116次 4失踪17330次 5失踪17114次 6缺少17105次

这里看起来很一致，但我使用g ++。可能是msvc std库存在问题，但由于不使用它，我无法提供更多信息。

Answer 2

永远不要那样做：

do {
     q = std::uniform_int_distribution<unsigned int>{ 0, max_num }(eng);
     it = std::find(container.begin(), container.end(), q);
 } while (it != container.end());

您正在挑选一个元素，然后拒绝，如果您之前已经选择过它。在计算方面，这是一个禁忌。

你想要的是一种名为Knuth shuffle（又名Fisher-Yates shuffle）的东西。 这种算法允许您随机选择一个向量的元素（这里是一个带有6个数字[0; 6 []的向量），无需替换。

＆＃34; Fisher-Yates洗牌类似于从帽子中随机挑选编号的票（组合：可辨别的物品）而不用替换，直到没有剩下。＆＃34;在Knuth Shuffle wikipedia article

充值代码：

#include <stdlib.h>

/* Arrange the N elements of ARRAY in random order.
Only effective if N is much smaller than RAND_MAX;
if this may not be the case, use a better random
number generator. */
void shuffle(int *array, size_t n)
{
    if (n > 1) {
        size_t i;
        for (i = 0; i < n - 1; i++) {
            size_t j = i + rand() / (RAND_MAX / (n - i) + 1);
            int t = array[j];
            array[j] = array[i];
            array[i] = t;
        }
    }
}