生成不重复的随机数函数

本篇文章将从以下几个方面来详细阐述如何编写一个生成不重复的随机数函数。如果您需要在编程中用到生成不重复的随机数函数，那么这篇文章将帮助您完整掌握实现方法。

一、整体思路

生成不重复的随机数需要满足三个条件：

1.数字不重复

2.生成的数字在一定范围内

3.每次随机结果不同

在这里我们采用的是生成随机数的同时进行比对，记录已经生成的数字。当需要生成新的随机数时，先判断是否已经存在，如果存在则再次生成直到不存在为止，保证数字的不重复性；使用 rand() 函数来生成随机数，再对其进行求模运算得到在指定范围内的随机数；使用 srand() 函数生成随机数种子，保证每次随机结果不同。

二、随机数范围

首先我们需要确定生成随机数的范围，在本文中我们假定要生成 1-100 之间的不重复随机数。下面是相应的代码示例。

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

int main() {
    srand((unsigned int) time(NULL));
    int random_arr[100] = {0};  // 初始化数组，将所有元素置为0
    int cnt = 0;
    while (cnt < 100) {
        int num = rand() % 100 + 1;  // 生成 1-100 之间的随机数
        if (random_arr[num - 1] == 0) {
            random_arr[num - 1] = 1;
            cnt++;
            printf("%d ", num);
        }
    }
    return 0;
}

三、随机数不重复

随机数不重复是生成随机数的核心需求，而在上面的代码范例中我们已经将其实现。具体而言，每次生成新的随机数时，先在数组中查询该数字是否已经存在，如果存在就重新生成随机数，直到不存在为止。下面是相应的代码示例。

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

#define MAX_NUM 100

int main() {
    srand((unsigned int) time(NULL));
    int random_arr[MAX_NUM] = {0};  // 初始化数组，将所有元素置为0
    int cnt = 0;
    while (cnt < MAX_NUM) {
        int num = rand() % MAX_NUM + 1;  // 生成 1-MAX_NUM 之间的随机数
        if (random_arr[num - 1] == 0) {
            random_arr[num - 1] = 1;
            cnt++;
            printf("%d ", num);
        }
    }
    return 0;
}

四、每次随机结果不同

在实现随机数不重复的同时，我们还需要保证每次运行程序生成的数字结果不同。这需要用 srand() 函数生成随机数种子，使每次程序运行都生成不同的随机数序列。在上面的代码范例中，我们已经使用了 srand() 函数来生成随机数种子。下面是相应的代码示例。

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

#define MAX_NUM 100

int main() {
    srand((unsigned int) time(NULL));
    int random_arr[MAX_NUM] = {0};  // 初始化数组，将所有元素置为0
    int cnt = 0;
    while (cnt < MAX_NUM) {
        int num = rand() % MAX_NUM + 1;  // 生成 1-MAX_NUM 之间的随机数
        if (random_arr[num - 1] == 0) {
            random_arr[num - 1] = 1;
            cnt++;
            printf("%d ", num);
        }
    }
    return 0;
}

五、总结

本文主要介绍了如何编写一个生成不重复的随机数函数，包括确定随机数范围、保证随机数不重复以及保证每次随机结果不同三个方面。以上是三个方面的详细阐述以及代码示例，希望对读者理解和运用随机数生成函数有所帮助。