#include<iostream> #include<vector> #include<string> using namespace std; int main() { int arr[55] = { 0 }; int sum = 0; while (true) { int a = rand() % 55; if (a != arr[a]) { arr[a] = a; cout << a << " "; sum++; } if (sum == 54) break; } return 0; } 写分析思路

### C++代码实现分析：生成不重复随机数并输出 #### 1. 随机数生成基础 C++中的`rand()`函数用于生成伪随机数，其范围是从0到`RAND_MAX`[^1]。为了确保每次运行程序时生成不同的随机数序列，在使用`rand()`之前通常会调用`srand(unsigned seed)`来设置种子值。常见的做法是以当前时间作为种子，通过`(unsigned)time(NULL)`获取系统时间戳。 #### 2. 不重复随机数的生成逻辑 要生成一组不重复的随机数，可以通过以下方法实现： - **初始化候选集合** 创建一个包含所有可能数值的列表（或向量），例如从0到n-1的所有整数存储在一个容器中[^2]。 - **随机抽取与移除** 使用`rand()`函数生成一个索引值，对应于候选集合中的某个位置。取出该位置上的值作为随机数，并将其从候选集合中移除，从而避免再次被选中。这种操作可以通过交换目标元素和集合末尾元素的方式优化性能[^2]。 以下是基于此思路的具体实现代码及其解析： ```cpp #include <iostream> #include <vector> #include <cstdlib> // 包含rand(), srand() #include <ctime> // 包含time() using namespace std; // 函数声明：生成长度为n的不重复随机数数组 int* generateUniqueRandomNumbers(int n); int main() { int size; cout << "请输入需要生成的随机数数量: "; cin >> size; // 调用函数生成不重复随机数 int* result = generateUniqueRandomNumbers(size); // 输出结果 cout << "生成的不重复随机数序列为：" << endl; for (int i = 0; i < size && result != nullptr; ++i) { cout << result[i] << " "; } cout << endl; delete[] result; // 释放动态分配内存 return 0; } // 实现细节：生成指定数量的不重复随机数 int* generateUniqueRandomNumbers(int n) { if (n <= 0) return nullptr; // 输入校验 vector<int> candidates; // 候选项集合 for (int i = 0; i < n; ++i) { candidates.push_back(i); // 初始化候选项 } // 设置随机数种子 srand((unsigned)time(nullptr)); int* uniqueRandNums = new int[n]; // 动态分配空间存储结果 for (int i = 0; i < n; ++i) { // 随机选取一个候选项 int index = rand() % candidates.size(); // 将选定项加入结果集 uniqueRandNums[i] = candidates[index]; // 移除已使用的候选项 swap(candidates[index], candidates.back()); candidates.pop_back(); } return uniqueRandNums; } ``` #### 3. 关键点说明 - **动态数组管理** 结果存储在动态分配的数组中，便于灵活处理不同规模的数据需求[^4]。注意在程序结束前需手动释放内存以防止泄漏。 - **效率考虑** 利用`swap`配合`pop_back`的方法代替直接删除中间元素，有效降低复杂度至O(n)[^2]。 - **边界条件检查** 对输入参数进行合理性验证，当请求的数量小于等于零时返回空指针表示错误情况。 --- ###