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C++生成随机数组

2023-06-24 06:40:53 深夜i -- --

C++ 生成随机数组

C++程序员们经常需要生成随机数组，用于测试算法的正确性或者生成随机数据。在C++中，可以通过几种方式来生成随机数组，下面介绍其中三种方法。

## 方法一：使用rand()生成随机数

C++中的`rand()`函数可以生成一个范围在`0~RAND_MAX`之间的伪随机整数。因此，我们可以通过生成RAND_MAX以内的随机数来生成随机数组。

例如，下面的代码生成了一个有n个元素的随机数组：


#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <ctime>
using namespace std;
int main()
{
  srand((unsigned int)time(NULL));
  int n = 10; // 数组大小
  int* arr = new int[n]; // 动态分配数组内存
  for(int i=0; i<n; i++)
  {
    arr[i] = rand() % RAND_MAX; // 随机生成0~RAND_MAX范围内的随机数
    cout << arr[i] << " ";
  }
  delete[] arr; // 释放数组内存
  return 0;
}

## 方法二：使用random库生成随机数

C++11引入了` `库，该库提供了更加强大的随机数生成器，可以生成各种类型的随机数。和rand()函数类似，也可以生成一个范围在`0~N`之间的随机整数。

在下面的代码中，我们使用`uniform_int_distribution`来生成以指定范围内的随机整数：


#include <iostream>
#include <random>
using namespace std;
int main()
{
  random_device rd; // 随机数设备
  mt19937 gen(rd()); // 随机数生成器
  int n = 10; // 数组大小
  int* arr = new int[n]; // 动态分配数组内存
  uniform_int_distribution<int> dist(0, RAND_MAX); // 设置随机数生成范围
  for(int i=0; i<n; i++)
  {
    arr[i] = dist(gen); // 生成随机数
    cout << arr[i] << " ";
  }
  delete[] arr; // 释放数组内存
  return 0;
}

## 方法三：使用algorithm库生成有序随机数组

如果生成一个确保有序的随机数组，可以使用STL提供的`generate()`和`sort()`函数。

例如，下面的代码使用`generate()`函数生成一个范围在`0~N`之间的随机整数，并使用`sort()`函数排序数组：


#include <iostream>
#include <random>
#include <algorithm>
using namespace std;
int main()
{
  random_device rd; // 随机数设备
  mt19937 gen(rd()); // 随机数生成器
  int n = 10; // 数组大小
  int* arr = new int[n]; // 动态分配数组内存
  uniform_int_distribution<int> dist(0, RAND_MAX); // 设置随机数生成范围
  generate(arr, arr+n, [&](){ return dist(gen); }); // 生成随机数组
  sort(arr, arr+n); // 排序数组
  for(int i=0; i<n; i++)
  {
    cout << arr[i] << " ";
  }
  delete[] arr; // 释放数组内存
  return 0;
}

综上所述，我们可以使用不同的方法来生成随机数组。其中，方法一和方法二比较简单易懂，适合初学者。方法三则适合需要生成有序随机数组的情况。

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