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使用 random_shuffle() 算法随机化序列元素

王朝vc·作者佚名  2006-01-17
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使用 random_shuffle() 算法随机化序列元素

赵湘宁

假设你需要指定范围内的随机数,传统的方法是使用ANSI C的函数random(),然后格式化结果以便结果是落在指定的范围内。但是,使用这个方法至少有两个缺点。

首先,做格式化时,结果常常是扭曲的,所以得不到正确的随机数(如某些数的出现频率要高于其它数)

其次,random()只支持整型数;不能用它来产生随机字符,浮点数,字符串或数据库中的记录。

对于以上的两个问题,C++中提供了更好的解决方法,那就是random_shuffle()算法。不要着急,下面我就会告诉你如何用这种算法来产生不同类型的随机数。

产生指定范围内的随机元素集的最佳方法是创建一个顺序序列(也就是向量或者内置数组),在这个顺序序列中含有指定范围的所有值。例如,如何你需要产生100个0-99之间的数,那么就创建一个向量并用100个按升序排列的数填充向量:

#include <vector>

using std::vector;

int main()

{

vector<int> vi;

for (int i = 0; i < 10; i++)

vi.push_back(i);

/*现在向量包含了 100 个 0-99 之间的整数并且按升序排列*/

}

填充完向量之后,用random_shuffle()算法打乱元素排列顺序。random_shuffle()定义在标准的头文件<algorithm.h中。因为

所有的STL算法都是在名字空间std::中声明的,所以你要注意正确地声明数据类型。random_shuffle()有两个参数,第一个参数是指向序列首元素的迭代器,第二个参数则指向序列最后一个元素的下一个位置。下列代码段用random_shuffle()算法打乱了先前填充到向量中的元素:

include <algorithm

using std::random_shuffle;

random_shuffle(vi.begin(), vi.end()); /* 打乱元素 */

如果你想检查被打乱的元素,可以用如下方法看一下他们被打乱后存储的次序:

for (int i = 0; i < 100; i++)

cout<<vi[i]; /* 显示被打乱顺序的元素 */

random_shuffle()是个完全通用的算法-适用于内建的数据类型和用户自定义类型。下面的例子创建了一个有7个字符串对象的向量,它包含一周的天数并使用random_shuffle()打乱他们的排列顺序:

#include <string>

#include <vector>

#include <algorithm>

#include <iostream>

using namespace std;

int main()

{

vector<string> vs;

vs.push_back(string ("Sunday"));

vs.push_back (string ("Monday"));

...

vs.push_back (string ("Saturday"));

random_shuffle(vs.begin(), vs.end()); /* 打乱顺序 */

for (int i = 0; i << 7; i++)

cout<<vs[i]; /* 显示打乱顺序后的元素 */

}

如何使用random_shuffle()处理内置数组

在使用容器代替内置数组时,你不要有什么负担。所有STL算法不仅适用于容器,也适用于序列。因此,你也能将random_shuffle()算法应用于内置数组。只是要注意random_shuffle()的第二个参数要指向数组上界的下一个元素位置:

char carr[4] = {'a', 'b', 'c', 'd'};

/*carr+4 指向数组上界的下一个元素位置*/

random_shuffle(carr, carr+4);

for (int i = 0; i < 4; i++)

cout<<carr[i]; /* 显示被打乱顺序的元素 */

 
 
 
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