我正在寻找一种通用的、可重用的方法来在 C++ 中对 std::vector
进行洗牌。这是我目前的做法,但我认为它不是很有效,因为它需要一个中间数组并且它需要知道项目类型(本例中为 DeckCard):
srand(time(NULL));
cards_.clear();
while (temp.size() > 0) {
int idx = rand() % temp.size();
DeckCard* card = temp[idx];
cards_.push_back(card);
temp.erase(temp.begin() + idx);
}
rand()
,有更好的 RNG API 可用(Boost.Random 或 0x <random>
)。
从 C++11 开始,您应该更喜欢:
#include <algorithm>
#include <random>
auto rng = std::default_random_engine {};
std::shuffle(std::begin(cards_), std::end(cards_), rng);
如果您打算每次都生成不同的排列,请确保在多次调用 std::shuffle
时重复使用相同的 rng
实例!
此外,如果您希望您的程序在每次运行时创建不同的随机播放序列,您可以使用 std::random_device
的输出为随机引擎的构造函数播种:
auto rd = std::random_device {};
auto rng = std::default_random_engine { rd() };
std::shuffle(std::begin(cards_), std::end(cards_), rng);
对于 C++98,您可以使用:
#include <algorithm>
std::random_shuffle(cards_.begin(), cards_.end());
http://www.cplusplus.com/reference/algorithm/shuffle/
// shuffle algorithm example
#include <iostream> // std::cout
#include <algorithm> // std::shuffle
#include <vector> // std::vector
#include <random> // std::default_random_engine
#include <chrono> // std::chrono::system_clock
int main ()
{
// obtain a time-based seed:
unsigned seed = std::chrono::system_clock::now().time_since_epoch().count();
std::default_random_engine e(seed);
while(true)
{
std::vector<int> foo{1,2,3,4,5};
std::shuffle(foo.begin(), foo.end(), e);
std::cout << "shuffled elements:";
for (int& x: foo) std::cout << ' ' << x;
std::cout << '\n';
}
return 0;
}
std::random_device
?
除了@Cicada 说的,你可能应该先播种,
srand(unsigned(time(NULL)));
std::random_shuffle(cards_.begin(), cards_.end());
根据@FredLarson 的评论:
这个版本的 random_shuffle() 的随机性来源是实现定义的,所以它可能根本不使用 rand()。然后 srand() 将无效。
所以YMMV。
random_shuffle()
的随机性来源是实现定义的,所以它可能根本不使用 rand()
。那么 srand()
将无效。我以前也遇到过。
random_shuffle
用于生成随机数的内容是实现定义的。这意味着在您的实现中它使用 rand()
(因此 srand() 有效)但在我的实现中它可以使用完全不同的东西,这意味着在我的实现中,即使每次运行程序时使用 srand 我都会得到相同的结果。
它可以更简单,可以完全避免播种:
#include <algorithm>
#include <random>
// Given some container `container`...
std::shuffle(container.begin(), container.end(), std::random_device());
这将在程序每次运行时产生一个新的随机播放。由于代码的简单性,我也喜欢这种方法。
这是可行的,因为我们对 std::shuffle
所需要的只是一个满足其要求 std::random_device
的 UniformRandomBitGenerator
。
注意:如果反复洗牌,最好将 random_device
存储在局部变量中:
std::random_device rd;
std::shuffle(container.begin(), container.end(), rd);
random_device
被设计为仅调用 一次 来播种 PRNG,而不是一遍又一遍地调用(这可能会很快耗尽底层熵并导致其切换到次优生成方案)
如果您使用的是 boost,则可以使用此类(debug_mode
设置为 false
,如果您希望随机化在执行之间是可预测的,则必须将其设置为 true
):
#include <iostream>
#include <ctime>
#include <boost/random/mersenne_twister.hpp>
#include <boost/random/uniform_int.hpp>
#include <boost/random/uniform_int_distribution.hpp>
#include <boost/random/variate_generator.hpp>
#include <algorithm> // std::random_shuffle
using namespace std;
using namespace boost;
class Randomizer {
private:
static const bool debug_mode = false;
random::mt19937 rng_;
// The private constructor so that the user can not directly instantiate
Randomizer() {
if(debug_mode==true){
this->rng_ = random::mt19937();
}else{
this->rng_ = random::mt19937(current_time_nanoseconds());
}
};
int current_time_nanoseconds(){
struct timespec tm;
clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &tm);
return tm.tv_nsec;
}
// C++ 03
// ========
// Dont forget to declare these two. You want to make sure they
// are unacceptable otherwise you may accidentally get copies of
// your singleton appearing.
Randomizer(Randomizer const&); // Don't Implement
void operator=(Randomizer const&); // Don't implement
public:
static Randomizer& get_instance(){
// The only instance of the class is created at the first call get_instance ()
// and will be destroyed only when the program exits
static Randomizer instance;
return instance;
}
template<typename RandomAccessIterator>
void random_shuffle(RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator last){
boost::variate_generator<boost::mt19937&, boost::uniform_int<> > random_number_shuffler(rng_, boost::uniform_int<>());
std::random_shuffle(first, last, random_number_shuffler);
}
int rand(unsigned int floor, unsigned int ceil){
random::uniform_int_distribution<> rand_ = random::uniform_int_distribution<> (floor,ceil);
return (rand_(rng_));
}
};
您可以使用以下代码对其进行测试:
#include "Randomizer.h"
#include <iostream>
using namespace std;
int main (int argc, char* argv[]) {
vector<int> v;
v.push_back(1);v.push_back(2);v.push_back(3);v.push_back(4);v.push_back(5);
v.push_back(6);v.push_back(7);v.push_back(8);v.push_back(9);v.push_back(10);
Randomizer::get_instance().random_shuffle(v.begin(), v.end());
for(unsigned int i=0; i<v.size(); i++){
cout << v[i] << ", ";
}
return 0;
}
std::random_device
来播种生成器?
根据您必须遵循的标准 (C++11/C++14/C++17),此“cppreference”页面提供了很好的示例:https://en.cppreference.com/w/cpp/algorithm/random_shuffle。
std::random_shuffle
的第三个参数。std::random_shuffle
。random_shuffle
。这种行为是正常的和有意的。