C++ 随机不重复生成（Fisher–Yates 洗牌）¶

一段用 Fisher–Yates 算法从指定范围随机抽取不重复整数的代码。核心逻辑正确，但存在几个工程上的粗心之处。

原始代码¶

#include <iostream>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

using namespace std;

int a[50], j[50];

int main()
{
    void shuiji(int, int);
    shuiji(20, 50);
    for (int i = 0; i < 35 - 20 + 1; i++)
        cout << j[i] << " ";
    getchar();
}

void shuiji(int min, int max)
{
    int num = max - min + 1;
    int index;
    for (int i = 0; i < num; i++)
        a[i] = i + min;
    srand((int)time(0));
    for (int i = 0; i < num; i++)
    {
        index = (int)((float)(num - i) * rand() / (RAND_MAX + 1.0));
        j[i] = a[index];
        a[index] = a[num - 1 - i];
    }
}

算法解析¶

这段代码实现的是 Fisher–Yates 洗牌算法 的部分抽取版本：

将 [min, max] 范围内的整数依次放入数组 a
设 num = max - min + 1，第 i 轮在 a[0 .. num-i-1] 中随机抽一个下标 index
将 a[index] 存入结果数组 j[i]
用当前未抽区间的最后一个元素 a[num-1-i] 填补被抽走的位置
下一轮未抽区间缩短一个元素，重复直到抽完

每个数恰好被选中一次，保证了不重复。每次抽取的概率均等。

问题¶

srand 放在函数内部¶

srand 应在整个程序生命周期内只调用一次（通常放在 main 开头）。放在 shuiji 内部意味着如果连续多次调用 shuiji，且两次调用发生在同一秒内，time(0) 返回相同的种子，两轮随机序列完全一样。

打印循环与生成范围不匹配¶

shuiji(20, 50);                          // 生成 31 个数
for (int i = 0; i < 35 - 20 + 1; i++)    // 35-20+1 = 16，只打了 16 个

打印循环的范围 35 与函数调用的 50 不一致，像是改参数后忘记同步。应该用变量统一管理。

全局数组硬编码大小¶

a[50] 和 j[50] 写死了 50。如果 max - min + 1 > 50，数组越界。应在运行期分配或至少做边界检查。

C 风格头文件¶

<stdlib.h> 和 <time.h> 在 C++ 中对应 <cstdlib> 和 <ctime>。

修正后代码¶

#include <iostream>
#include <cstdlib>                             // 修正：C++ 风格头文件
#include <ctime>                               // 修正：C++ 风格头文件

using namespace std;

void shuiji(int min, int max, int result[])    // 修正：结果数组由调用方传入
{
    int num = max - min + 1;
    int *a = new int[num];                     // 修正：动态分配，消除硬编码
    for (int i = 0; i < num; i++)
        a[i] = i + min;
    for (int i = 0; i < num; i++)
    {
        int index = rand() % (num - i);         // 修正：简化随机下标计算
        result[i] = a[index];
        a[index] = a[num - 1 - i];
    }
    delete[] a;                                // 新增：释放临时数组
}

int main()
{
    srand((unsigned int)time(0));              // 修正：种子只设一次
    const int MIN = 20, MAX = 50;              // 新增：用常量统一范围
    const int NUM = MAX - MIN + 1;

    int *j = new int[NUM];                     // 修正：动态分配结果数组
    shuiji(MIN, MAX, j);

    for (int i = 0; i < NUM; i++)              // 修正：打印范围与生成范围一致
        cout << j[i] << " ";
    cout << endl;

    delete[] j;                                // 新增：释放结果数组
    return 0;
}

改动汇总：

位置	原写法	修正
头文件	`<stdlib.h>` `<time.h>`	`<cstdlib>` `<ctime>`
`srand` 位置	`shuiji` 内部每次调用	`main` 开头仅一次
数组	全局 `a[50]` `j[50]`	动态分配 `new int[num]`
打印范围	硬编码 `35-20+1`	使用 `NUM` 变量
随机下标	`(int)((float)...)`	`rand() % (num - i)`

核心算法 shuiji 本身没有变动——Fisher–Yates 的实现是正确的，修正集中在边界管理和工程规范上。