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c++中如何生成不重复的随机数_c++不重复随机数生成方法

冰火之心

发布： 2025-10-14 23:11:01

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使用std::shuffle打乱有序序列是生成不重复随机数的首选方法，适用于抽取数量远小于总数的情况；当需动态生成时可用std::set或std::unordered_set自动去重；小规模数据可动态检查重复，但效率较低；推荐结合vector与shuffle，避免使用rand()，优先选用C++11随机库确保随机性与性能。

c++中如何生成不重复的随机数_c++不重复随机数生成方法

在C++中生成不重复的随机数，常见做法是结合容器（如vector）与随机重排（shuffle）技术。直接使用rand()容易产生重复值，尤其在小范围数值中。下面介绍几种实用且高效的方法。

1. 使用std::shuffle打乱有序序列

如果你需要从一个固定范围内取出若干个不重复的随机数，比如从1到100中取20个不重复的数，最推荐的方式是先构造有序序列，再打乱顺序。

示例代码：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <random>
<p>int main() {
std::vector<int> numbers;
int min = 1, max = 100, count = 20;</p><pre class='brush:php;toolbar:false;'>// 生成有序序列
for (int i = min; i <= max; ++i) {
    numbers.push_back(i);
}

// 随机打乱
std::random_device rd;
std::mt19937 g(rd());
std::shuffle(numbers.begin(), numbers.end(), g);

// 取前count个
for (int i = 0; i < count; ++i) {
    std::cout << numbers[i] << " ";
}
return 0;

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优点：效率高、无重复、逻辑清晰；适用于抽取数量远小于总数的情况。

2. 使用std::set或std::unordered_set去重

当无法预知所需范围或希望动态生成时，可用集合容器自动过滤重复值。

示例：生成10个1~100之间的不重复随机数

#include <iostream>
#include <set>
#include <random>
<p>int main() {
std::set<int> unique_nums;
std::random_device rd;
std::mt19937 gen(rd());
std::uniform_int_distribution<int> dis(1, 100);</p><pre class='brush:php;toolbar:false;'>while (unique_nums.size() < 10) {
    unique_nums.insert(dis(gen));
}

for (int n : unique_nums) {
    std::cout << n << " ";
}
return 0;

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注意：插入顺序无序，若需保持生成顺序可改用std::unordered_set配合vector记录。

3. 动态维护已生成列表（适合小规模）

对于少量数据，也可用vector存储已生成的数，每次生成后检查是否已存在。

示例：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <cstdlib>
#include <ctime>
<p>bool contains(const std::vector<int>& vec, int val) {
for (int x : vec) {
if (x == val) return true;
}
return false;
}</p><p>int main() {
std::vector<int> result;
int count = 10, min = 1, max = 50;</p><pre class='brush:php;toolbar:false;'>srand(time(0));

while (result.size() < count) {
    int num = rand() % (max - min + 1) + min;
    if (!contains(result, num)) {
        result.push_back(num);
    }
}

for (int n : result) {
    std::cout << n << " ";
}
return 0;

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缺点：随着数量增加，查找效率下降，不推荐用于大规模场景。