四位随机数，无数字重复

Four digit random number without digit repetition

本文关键字：无数字 随机数 四位      更新时间：2023-10-16

有什么方法可以不重复地拥有 4 位数字 - 例如不是1130而是1234？我读到std::random_shuffle可以做到这一点，但它只会交换两者之间的数字。

#include <iostream>
#include <string>
#include <cstdlib>
#include <ctime>
#include <random>
unsigned seed = static_cast<size_t>(std::chrono::system_clock::now().time_since_epoch().count());
using namespace std;
class Player {
private:
    string playername;
public:
    void setName(string b) {
        cout << "Please enter your name:" << endl;
        getline(cin, b);
        playername = b; 
    }
    string getName () {
        return playername;
    }
};
class PasswordGuessingGame {
private:
    std::mt19937 random_engine;
    std::uniform_int_distribution<size_t> random_generator;
public:
    PasswordGuessingGame():
        random_engine(seed),
        random_generator(1000,9999)
    { 
    }
    int getNumber () {
        return random_generator(random_engine);
    }
};
int main () {
    Player newgame;
    PasswordGuessingGame b;
    newgame.setName("");
    cout << newgame.getName() << " " <<  "password " << b.getNumber() <<  endl;
    }

一种可能性是生成一个包含数字的字符串，并使用 C++14 函数std::experimental::sample() 

#include <iostream>
#include <random>
#include <string>
#include <iterator>
#include <experimental/algorithm>
int main() {
std::string in = "0123456789", out;
do {
    out="";
    std::experimental::sample(in.begin(), in.end(), std::back_inserter(out), 4, std::mt19937{std::random_device{}()});
    std::shuffle(out.begin(), out.end(), std::mt19937{std::random_device{}()});
  } while (out[0]=='0');
  std::cout << "random four-digit number with unique digits:"  << out << 'n';
}

编辑：

已更改以防止以 0 开头的结果。帽子提示给@Bathsheba谁表示这可能是一个问题。

我认为您需要单独生成每个数字。例如，您有从 0 到 9 的数组，其中包含 0..9 位数字。对于第一个数字，您生成从 0 到 9 的数字并从该数组中选取数字。然后，将此数组元素 t 与数组的最后一个元素交换。对于第二个数字，您生成 0 到 8 的数字形式。等等。

我认为std::random_shuffle没有问题：

#include <iostream>
#include <string>
#include <algorithm>
#include <random>
#include <chrono>
int main()
{
    std::string s;    
    std::generate_n(std::back_inserter(s), 10,
        []() { static char c = '0'; return c++; });
    // s is now "0123456789"
    std::mt19937 gen(std::random_device{}());
    // if 0 can't be the first digit
    std::uniform_int_distribution<size_t> dist(1, 9);
    std::swap(s[0], s[dist(gen)]);
    // shuffle the remaining range
    std::shuffle(s.begin() + 1, s.end(), gen); // non-deprecated version
    // convert only first four
    auto x = std::stoul(s.substr(0, 4));
    std::cout << x << std::endl;
}

住在科里鲁

如果你能计算出有多少个有效（即可接受的）序列存在，并且你可以设计一个双射函数，从这个计数器映射到每个有效的序列实例，那么事情就变得微不足道了。

如果我正确理解您的示例，您希望生成一个随机的 4 位序列 ABCD（表示 [0，9999] 范围内的整数），其中数字 A、B、C 和 D 彼此不同。

有 5040 个这样的有效序列：10 * 9 * 8 * 7。

给定 [0， 5039] 范围内的任何整数，以下函数将返回一个有效序列（即每个数字都是唯一的序列），表示为整数：

int counter2sequence(int u) {
  int m = u/504;
  u %= 504;
  int h = u/56;
  u %= 56;
  int t = u/7;
  u %= 7;
  const int ih = h;
  const int it = t;
  if (ih >= m) ++h;
  if (it >= ih) ++t;
  if (t >= m) ++t;
  if (u >= it) ++u;
  if (u >= ih) ++u;
  if (u >= m) ++u;
  return ((m*10 + h)*10 + t)*10 + u;
}

例如

counter2sequence(0) => 0123
counter2sequence(5039) => 9876

另一种方法，仅使用标准数据和数值算法。

#include <random>
#include <array>
#include <iostream>
#include <numeric>
template<class Engine>
int unrepeated_digits(int ndigits, Engine &eng) {
    std::array<int, 10> digits = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};
    auto add_digit = [](auto x, auto digit) {
        return x * 10 + digit;
    };
    std::shuffle(std::begin(digits), std::end(digits), eng);
    return std::accumulate(std::begin(digits), std::next(std::begin(digits), ndigits), 0, add_digit);
}
int main() {
    std::random_device rnd;
    std::default_random_engine eng(rnd());
    for (int i = 0; i < 10; ++i)
        std::cout << unrepeated_digits(4, eng) << std::endl;
}

示例输出：

7623
3860
9563
9150
3219
8652
4789
2457
1826
9745
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