delphi - 如何在 pascal 中生成彼此唯一的随机整数

Question

我想用 pascal 编写一个程序，选择 1 到 49 之间的 6 个随机整数。每个数字应该是唯一的，即你不能有 '8,22'22'32'37'43' 因为 '22' 是重复。我如何在 Delphi 中实现这个。

我可以使用以下代码获得 1 - 49 之间的 6 个随机数。

for i := 1 to 6 do
  begin 
    num[i] := random(49) + 1
  end
{next};

Answer 1

我会这样做:

1. 将数字 1 到 49 放入数组中。
2. 对数组执行随机播放。
3. 取出前 6 个元素。

这可能不是最有效的方法，但它易于实现、易于理解，而且最重要的是，易于推断采样方法的分布属性。

对于随机播放，请使用 Fisher-Yates洗牌。我用通用方法这样实现:

procedure TRandomNumberGenerator.Permute<T>(var Values: array of T);
var
  i, Count: Integer;
begin
  Count := Length(Values);
  for i := 0 to Count-2 do
    TGeneric.Swap<T>(Values[i], Values[i + Uniform(Count-i)]);
end;

哪里Uniform(N)是我的 RNG 的函数，它返回从 0..N-1 上的均匀分布得出的值。您可以将其替换为 Random在你的代码中。和TGeneric.Swap<T>交换两个元素。

您可以修改它以处理整数数组，如下所示:

procedure Swap(var lhs, rhs: Integer);
var
  tmp: Integer;
begin
  tmp := lhs;
  lhs := rhs;
  rhs := tmp;
end;

procedure Permute(var Values: array of Integer);
var
  i, Count: Integer;
begin
  Count := Length(Values);
  for i := 0 to Count-2 do
    Swap(Values[i], Values[i + Random(Count-i)]);
end;

当然，您只需要执行循环的前六次迭代，因此一个非常高效的版本将是这样的:

function Choose(M, N: Integer): TArray<Integer>;
var
  i: Integer;
  Values: TArray<Integer>;
begin
  Assert(M>0);
  Assert(N>=M);

  SetLength(Values, N);
  for i := 0 to N-1 do
    Values[i] := i+1;

  for i := 0 to Min(M-1, N-2) do
    Swap(Values[i], Values[i + Random(N-i)]);

  Result := Copy(Values, 0, M);
end;

您可以将其称为传递 6 和 49:

Values := Choose(6, 49);

如果你是一个疯狂的性能狂，那么我认为很难打败这个:

type
  TArr6 = array [0..5] of Integer;
  PArr6 = ^TArr6;
  TArr49 = array [0..48] of Integer;

const
  OrderedArr49: TArr49 = (
    1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18,
    19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34,
    35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49
  );

function Choose6: TArr6;
var
  i: Integer;
  Values: TArr49;
begin
  Values := OrderedArr49;
  for i := 0 to high(Result) do begin
    Swap(Values[i], Values[i + Random(Length(Values)-i)]);
  end;
  Result := PArr6(@Values)^;
end;

我应该说，我怀疑性能是否会成为这里的驱动因素。