解题笔记(3)——随机数选择

本文探讨了从一组数中随机选择不重复元素的方法,包括《编程珠玑》中的三种解法:概率均等的选择、使用set的数据结构以及打乱顺序再排序。针对不同场景,如n和m的大小,分别分析了各方法的时间复杂度和空间效率。

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       问题: 从0, 1 ,2 ... n-1中随机选择m个数,每个数选中的概率要求一样,而且不允许重复。选中的数按顺序输出。比如,0, 1, 2, 3, 4, 5中随机选3个数,如果选的是1,4, 5,那么输出的顺序也应该是1, 4, 5。下面实现中,用的随机函数都是C的库函数,这个函数产生的随机数的范围是限定的,[0, 32767],如果要产生更大的随机数,需另外实现随机函数,将rand() 替换掉。比如下面这个函数。

int bigrand()
{
	return RAND_MAX*rand()+rand();
}

《编程珠玑》上的解法一

void random1(int n,int m)
{
	for(int i=0;i<n;i++)
	{
		if(rand()%(n-i)<m)
		{
			cout<<i<<' ';
			m--;
		}
	}
}

        简单说明一下每个数选中的概率是一样的。计算公式为 p(i) =  (m - (m/n)*i)/ (n-i) = m/n,其中m - (m/n)*i 为剩余可选数的个数。

        

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