如何使用 for-loop if 语句填充具有唯一随机数的数组？

Posted 2023-04-13

【中文标题】如何使用 for-loop if 语句填充具有唯一随机数的数组？

【英文标题】：How can I fill array with unique random numbers with for-loop&if-statement?

【发布时间】：2019-06-15 10:55:01

【问题描述】：

我正在尝试用随机但唯一的数字填充一维数组（没有单个数字应该相同）。我猜我在第二个 for 循环中有一个逻辑错误，但无法正确处理。

P.S 我不是在寻找更“复杂”的解决方案——我现在只知道是 while,for,if。 P.P.S 我知道这是一个非常初学者的问题，对这种问题感到抱歉。

        int[] x = new int[10];

        for (int i = 0; i < x.Length; i++)
        
            x[i] = r.Next(9);

            for (int j = 0; j <i; j++)
            
                if (x[i] == x[j]) break;

            
        
        for (int i = 0; i < x.Length; i++)
        
            Console.WriteLine(x[i);
        

【问题讨论】：

只是好奇为什么你必须在这里使用 for 循环和 if 语句？它们在 IMO 解决方案中不是必需的。

r.Next(9) 将只返回 0-8 范围内的数字（比参数小一）。您需要将您的 Next 调用更改为 r.Next(10) 以返回 0-9 之间的数字。

老实说，我正在关注其中一本在线课程。所以我正在练习与这些特定的运营商合作。

【参考方案1】：

这是您的代码的解决方案。

    int[] x = new int[10];

    for (int i = 0; i < x.Length;)
    
        bool stop = false;
        x[i] = r.Next(9);

        for (int j = 0; j <i; j++)
        
            if (x[i] == x[j]) 
                stop = true;
                break;
            
        
        if (!stop)
           i++;
    
    for (int i = 0; i < x.Length; i++)
    
        Console.WriteLine(x[i]);
    

【参考方案2】：

对已发布代码的简单跟踪揭示了一些问题。具体来说，就行了……

if (x[i] == x[j]) break;

如果随机数“已经”在数组中，那么只需跳出j 循环即可将当前i 值跳过到x 数组中。这意味着每当找到重复项时，x[i] 将是默认值 0（零），然后被跳过。

外部i循环显然是循环通过xint数组，这很清楚，看起来还可以。然而，第二个内部循环不可能真的是一个for 循环......这就是为什么......基本上你需要找到一个随机的int，然后遍历现有的ints，看看它是否已经存在。鉴于此，理论上您可以“多次”获取相同的随机数，然后才能获得唯一的随机数。因此，在这种情况下……你真的不知道要循环多少次才能找到这个唯一的数字。

话虽如此，它可能有助于“打破”你的问题。我猜测与x 数组中现有的ints 相比，返回“唯一”int 的“方法”可能会派上用场。创建一个无限的while 循环，在这个循环中，我们将获取一个随机数，然后循环通过“现有的”ints。如果随机数不是重复的，那么我们可以简单地返回这个值。这就是这个方法所做的一切，它可能如下所示。

private static int GetNextInt(Random r, int[] x, int numberOfRandsFound) 
  int currentRand;
  bool itemAlreadyExist = false;
  while (true) 
    currentRand = r.Next(RandomNumberSize);
    itemAlreadyExist = false;
    for (int i = 0; i < numberOfRandsFound; i++) 
      if (x[i] == currentRand) 
        itemAlreadyExist = true;
        break;
      
    
    if (!itemAlreadyExist) 
      return currentRand;
    
  

注意：现在是描述这段代码中可能出现的无限循环的好时机……

目前，随机数和数组的大小是相同的，但是，如果数组大小“大于”随机数扩展，那么上面的代码将永远不会退出。例如，如果当前 x 数组的大小设置为 11 并且随机数保留为 10，那么您将永远无法设置 x[10] 项，因为所有可能的随机数都已使用。我希望这是有道理的。

一旦我们有了上面的方法……剩下的应该是相当简单的。

static int DataSize;
static int RandomNumberSize;

static void Main(string[] args) 
  Random random = new Random();
  DataSize = 10;
  RandomNumberSize = 10;
  int numberOfRandsFound = 0;
  int[] ArrayOfInts = new int[DataSize];
  int currentRand;
  for (int i = 0; i < ArrayOfInts.Length; i++) 
    currentRand = GetNextInt(random, ArrayOfInts, numberOfRandsFound);
    ArrayOfInts[i] = currentRand;
    numberOfRandsFound++;
  
  for (int i = 0; i < ArrayOfInts.Length; i++) 
    Console.WriteLine(ArrayOfInts[i]);
  
  Console.ReadKey();
          

最后正如其他人所提到的，使用List<int> 会更容易...

static int DataSize;
static int RandomNumberSize;

static void Main(string[] args) 
  Random random = new Random();
  DataSize = 10;
  RandomNumberSize = 10;
  List<int> listOfInts = new List<int>();
  bool stillWorking = true;
  int currentRand;
  while (stillWorking) 
    currentRand = random.Next(RandomNumberSize);
    if (!listOfInts.Contains(currentRand)) 
      listOfInts.Add(currentRand);
      if (listOfInts.Count == DataSize)
        stillWorking = false;
    
  
  for (int i = 0; i < listOfInts.Count; i++) 
    Console.WriteLine(i + " - " + listOfInts[i]);
  
  Console.ReadKey();

希望这会有所帮助；-)

【讨论】：

希望我能有你这样的导师！谢谢，对我帮助很大。

【参考方案3】：

典型的解决方案是依次生成整个潜在集（在本例中是一个值从 0 到 9 的数组）。然后打乱序列。

private static Random rng = new Random();  

public static void Shuffle(int[] items)  
  
    int n = list.Length;  
    while (n > 1)   
        n--;  
        int k = rng.Next(n + 1);  
        int temp = items[k];  
        items[k] = items[n];  
        items[n] = temp;  
      


static void Main(string[] args)

    int[] x = new int[10];
    for(int i = 0; i<x.Length; i++)
    
        x[i] = i;
    

    Shuffle(x);

    for(int i = 0; i < x.Length; i++)
    
        Console.WritLine(x[i]);
    
 

//alternate version of Main()
static void Main(string[] args)

    var x = Enumerable.Range(0,10).ToArray();
    Shuffle(x);
    Console.WriteLine(String.Join("\n", x));  
 

【参考方案4】：

你可以这样做：

private void AddUniqueNumber()
  
   Random r = new Random();
   List<int> uniqueList = new List<int>();
   int num = 0, count = 10;
   for (int i = 0; i < count; i++)
   
       num = r.Next(count);

       if (!uniqueList.Contains(num))
          uniqueList.Add(num);
   


Or:

int[] x = new int[10];
Random r1 = new Random();
int num = 0;
for (int i = 0; i < x.Length; i++)

    num = r1.Next(10);
    x[num] = num;

【讨论】：

OP 不想要更复杂的解决方案，这是为初学者准备的 :-)

还是不行。如果 rng 滚动重复数字，则答案中的第一个版本根本不会填充整个数组，并且第二个选项不会检查以确保项目是唯一的，并且还可能留下未分配的元素。