如何避免在 rand() 函数生成的矩阵中使用相同的成员？

Posted 2023-02-23

【中文标题】如何避免在 rand() 函数生成的矩阵中使用相同的成员？

【英文标题】：How to avoid using same members in a matrix which is made by rand() function?

【发布时间】：2019-04-14 07:28:18

【问题描述】：

我正在尝试制作一个充满随机字母的 5x10 矩阵，一旦使用了该字母，就不应再使用它。其中25个必须是小写字母，25个应该是大写字母。偶数列也应该是小写字母。我不知道如何避免使用相同的字母。我试图将使用过的字母发送到另一个由一维组成的数组，然后检查它发送的每个字母，这样就不会使用相同的字母，但我的编码技能不允许我这样做。 所以，到目前为止我的代码是这样的：

#include <iostream> 
#include <iomanip> 
#include <stdlib.h>
#include <ctime>                
#include <locale.h>             


using namespace std;

const int row = 5;
const int column = 10;

int main()  

    char matris[row][column];

    srand(time(0));

    for (int i = 0; i < row; i++)
        for (int j = 0; j < column; j++)
            if(j % 2 == 0)
                matris[i][j] = rand() % 25 + 65;
            else
                matris[i][j] = rand() % 25 + 97;
    for (int i = 0; i < row; i++)
    
        for (int j = 0; j < column; j++)
            cout << setw(5) << matris[i][j];
        cout << endl;
    
    system("pause");

    return 0;
    

那么，我怎样才能避免使用相同的字母呢？我走错了吗？有没有更简单的方法来做我想做的事情？谢谢...

【问题讨论】：

您的问题必须更加精确，因为“不起作用”并不是一个充分的描述。但是，您需要使用调试器逐步执行代码的实际技能。您可以单步执行它并检查变量的当前状态，因此在每一步之后您都可以验证状态是否与您预期的一样，这将很快发现错误。

创建一个包含所有可能字母的静态数组。如果您对它们中的每一个必须在哪里有一些特殊要求，您可以将它分成小部分和大部分。然后对数组应用一个随机排列（或者如果你拆分它，则两者都应用），你有随机排序的字母，你可以用它来简单地填充你的矩阵。

这可能很有趣：How to Generate a Sequence of Unique Random Integers

澄清一下，偶数列（即 2、4、6... 应该很小）和奇数列（1、3、5...）应该很大？假设基于 1 的索引。

是的。这就是我使用 if 声明的原因。

【参考方案1】：

您需要跟踪已经出现的字符，为此您可以使用 std::set ，在每次随机调用时，检查随机结果是否在集合内：如果是您只是随机另一个编号并重试；如果没有，则将其插入并将其放入矩阵中。

我会使用集合而不是向量，因为它在检查值是否已出现在其中时更快。

查看此内容以了解如何检查集合是否包含元素： How to check that an element is in a std::set?

【讨论】：

在这种情况下这是一个不必要的并发症。尽管如此，即使你要走这条路，你总共只有 52 个字母，你可以创建一个布尔数组并将你已经看到的字母的值设置为 1。这样就不需要进行搜索。至于set 与vector，set 会更快（渐近，它可能不会在这种大小如此小的特殊情况下），因为它已排序。

你是完全正确的，有更好的方法来“跟踪已经出现的字符”，我给出了一个解决方案 - 恕我直言 - 实施简单，但绝对不是最优的。跨度>

【参考方案2】：

一种可能的解决方案是创建一个包含您要使用的所有符号的向量，将其随机化，然后从中进行绘制。示例

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <vector>
#include <random>

using namespace std;

struct CharPool

    size_t pos;
    vector<char> m_unused_char;

    CharPool()
        : pos(0)
    
        // add whatever characters you like to the pool
        for (char c = 'a'; c <= 'z'; ++c)
            m_unused_char.push_back(c);
        for (char c = 'A'; c <= 'Z'; ++c)
            m_unused_char.push_back(c);

        std::random_device rd;
        std::mt19937 g(rd());

        // randomize
        shuffle(m_unused_char.begin(), m_unused_char.end(), g);
    

    char next()
    
        // here we should assert that the pool is not depleted
        return m_unused_char[pos++];
    
;

int main()

    CharPool pool;
    for (size_t i = 0; i < 10; ++i)
        cout << pool.next() << ", ";
    cout << "\n";