生成两个随机数，使一个总是大于另一个

Question

我正在对我的函数myFunc()的以下问题进行压力测试。

有一座石桥连接两个城市。从一个城市开始的第一块石头上刻有1，最后一块石头在另一个城市的一侧。每个后续的石头上都有两个连续的数字，除了最后一个石头上可能有一个或两个数字，这取决于 N 的值。 石头可以排列为 1, (2, 3), (4, 5), (6, 7)...N。

给你一个数字N，代表最后一块石头上的最后一个数字；和数字 X。任务是找到从第一个城市一侧或第二个城市一侧到达刻有 X 的石头所需的最少跳跃次数。 注意：跳第一块石头算0跳。

示例： 输入： 2 10 3 5 1

输出： 1 0

说明： 测试用例 1：N = 10 的石头对齐方式如下： 1, (2, 3), (4, 5), (6, 7), (8, 9), 10 要在 X = 3 上跳跃，您只需要从第一个城市一侧跳一次（因为第一次跳石不计算在内），然后从第二个城市跳 4 次。所以 1 和 4 的最小值是 1。

测试用例 2：N = 5 的石头排列如下： 1, (2, 3), (4, 5) 要在 X = 1 上跳跃，您只需要从第一个城市一侧跳零次（因为第一次跳石不计算在内），从第二个城市一侧跳跃 2 次。所以 0 和 2 的最小值是 0。

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <ctime>
using namespace std;

int myFunc(int n, int p) {
    return p / 2;
}

int findJumps(int n, int p){
    return min(X /2, (N / 2) - (X / 2));
}
int main() {
    int n, x;
    srand(time(0));
    while(true) {

        n = rand() % 40 + 1; // I want n to be always greater than x
        x = rand() % 40 + 1;
        if(myFunc(n, x) != findJumps(n, x)) {
            cout << n << " " << x;
            break;
        }

        else cout << n << " " << x;
        cout << endl;
    }
    return 0;
}

我想要我的代码是在无限循环范围内生成 N 总是大于 X。我该如何强制执行此条件？

Answer 1

首先让我建议您避免使用rand（完全）和% 将其输出限制在特定范围内。如果您确实坚持这样做，请跳到下面的 C 库部分，以了解至少是半合理的方式。

现代图书馆

C++ 11 引入了一组新的类来生成随机数，并将随机数减少到指定范围。使用它们是一种混合包 - 某些部分（如播种）有点困难，而其他部分（如减少到一个范围）则相当简单 - 至少如果你关心做好这项工作。

我还要注意，如果 0 n 的下限必须是 2，而不是 1。

使用 C++ 11 随机数生成类，您可以按照以下一般顺序执行操作：

std::mt19937 gen{ std::random_device()() };

// ...

int n = std::uniform_int_distribution<int>(2, 40)(gen);
int x = std::uniform_int_distribution<int>(1, n)(gen);

如果你真的关心随机数的质量，你可能想走得更远一些——现在，它只使用来自 std::random_device 的单个返回值作为生成器的种子，但 mt19937 生成器实际上具有比这更大的状态，因此更大的种子会更好。如果您想了解这一点，您可能希望以std::seed_seq 为起点。

C 库

如果您打算使用rand() 和% 将数字减少到正确的范围，我想我会先编写一个小函数来生成指定范围内的随机数¹ :

int rand_range(int lower, int upper) { 
    int range = upper - lower;

    return rand() % range + lower;
}

然后我会用它来生成数字：

n = rand_range(2, 40);
x = rand_range(1, n);

[如上，n的下限必须为2。]

另一种可能性是生成这两个数字，然后如果它们的顺序错误，则交换它们。尽管如此，这仍然存在它们相等的可能性，并且消除这种可能性会更有效——因此前面的建议只是确保当您生成 x 时，它的开始总是严格小于 n。

---

1. 请注意，除非rand() 的范围恰好是40 的倍数（这不太可能），否则像这样使用% 会产生有偏差的结果。如果您想做得更好，您可以查看https://stackoverflow.com/a/2999130/179910 以获得一些改进的方法——但是现代库部分中显示的标准分发确实是正确的方法。

Answer 2

正如 Mark Ransom 所指出的，我遇到的一个简单而好的解决方案是简单的检查 if(x > n) swap(n, x)。

因此，驱动程序代码可能如下所示：

int main() {
int n, x;
srand(time(0));
while(true) {

    n = rand() % 40 + 1; // I want n to be always greater than x
    x = rand() % 40 + 1;
    if(x > n) swap(n, x);
    if(myFunc(n, x) != findJumps(n, x)) {
        cout << n << " " << x;
        break;
    }

    else cout << n << " " << x;
    cout << endl;
}
return 0;

}