C++用没有重复的随机数填充数组

在C++中，生成没有重复的随机数并填充数组可以通过以下步骤实现：

基础概念

随机数生成：使用<cstdlib>库中的rand()函数生成随机数。
去重：确保生成的随机数不在数组中已经存在。
洗牌算法：一种常用的去重方法是先生成一个有序数组，然后使用洗牌算法（如Fisher-Yates算法）打乱数组顺序。

类型与应用场景

类型：适用于需要随机且不重复的数据集合的场景。
应用场景：游戏中的随机地图生成、随机抽样调查、密码学中的密钥生成等。

示例代码

以下是一个完整的C++示例，展示如何生成没有重复的随机数并填充数组：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <cstdlib> // for rand() and srand()
#include <ctime>   // for time()

void shuffleArray(std::vector<int>& array) {
    for (int i = array.size() - 1; i > 0; --i) {
        int j = rand() % (i + 1);
        std::swap(array[i], array[j]);
    }
}

std::vector<int> generateUniqueRandomNumbers(int size, int min, int max) {
    if (size > (max - min + 1)) {
        throw std::invalid_argument("Cannot generate more unique numbers than the range allows.");
    }

    std::vector<int> numbers;
    for (int i = min; i <= max; ++i) {
        numbers.push_back(i);
    }

    srand(time(0)); // Seed the random number generator
    shuffleArray(numbers);

    std::vector<int> result(numbers.begin(), numbers.begin() + size);
    return result;
}

int main() {
    int arraySize = 10;
    int minValue = 1;
    int maxValue = 100;

    try {
        std::vector<int> randomNumbers = generateUniqueRandomNumbers(arraySize, minValue, maxValue);

        std::cout << "Generated unique random numbers: ";
        for (int num : randomNumbers) {
            std::cout << num << " ";
        }
        std::cout << std::endl;
    } catch (const std::invalid_argument& e) {
        std::cerr << "Error: " << e.what() << std::endl;
    }

    return 0;
}