教你如何用C++快速產生1000萬個隨機數

updated: 2012.5.10

上個星期天（2012.5.6）中午去華科參加了百度的筆試，試卷的最後一題是問百度搜尋方塊的suggestion提示功能如何?，用什麼資料結構和演算法。

我簡單地提及了一下Top K。

前段時間看過演算法大牛JULY部落格中的一些面試題，其中有講到Top K演算法。且《編程之美》中也有一節專門講解Top K。現如今百度也考到了，說明Top K演算法真的是太重要了。可惜之前都只是粗淺地看了一遍，沒有徹底領悟。現在正在著手於Top K的學習，代碼寫好了需要海量測試資料，上哪找呢？哼哼，當然是自己寫程式產生啦。下面將介紹一種方法來隨機產生1000萬個隨機數，並將資料儲存到檔案data.txt中，方便我們隨時進行測試。

精華部分：

srand(unsigned(time(0));//隨機種子，為了提高不重複的機率
   rand()%(MAX-MIN + 1) + MIN;                //產生的隨機數值在MIN和MAX之間（包含MIN,MAX）

請直接看代碼，所有重要訊息均在上面。

/*本程式實現的功能：產生1000萬個可能重複的隨機數，用作測試資料 並計算產生這些資料所用的時間 */#include <iostream>#include <ctime> // time.h也可,用於計算程式已耗用時間和產生隨機種子數 using namespace std;#define SELF_RAND_MAX 0x7FFFFFFFint main(){ //typedef long clock_t  clock_t start_time = clock();//計時開始     srand(unsigned(time(0)));//產生時間種子 //產生的數值在1000到1000萬之間     const int MAX = 10000000;    const int MIN = 1000;    /*讀入資料 freopen("in.txt","r",stdin);  //寫入資料 freopen("out.txt","w",stdout); //fclose(stdin);//關閉檔案     //fclose(stdout);//關閉檔案     把標準輸入資料流stdin重新導向到in.txt檔案中， 這樣在用scanf或是用cin輸入時便不會從標準輸入資料流讀取資料, 而是從in.txt檔案中擷取輸入。 只要把輸入資料事先粘貼到in.txt，調試時就方便多了。     */  freopen("data.txt","w",stdout);  //cout << "---Generate 10,000,000 random numbers\  //         which maybe repeated---" << endl; for(int i = 0; i < 10000000; ++i){  //#define RAND_MAX 0x7FFF    //較標準unsigned long data = ( MAX * rand() )/ ( RAND_MAX + MIN)+ 1;    //unsigned long data = (MAX - MIN + 1 ) * rand() + MIN;   //unsigned long data = ((MAX - MIN + 1 ) * rand()   + MIN) % 10000000;   unsigned long data = rand() % (MAX - MIN + 1) + MIN;//較標準     cout << data << ' '; //輸出資料到data.txt  } fclose(stdout); freopen("time.txt","w",stdout); cout << endl       << "---the end---"    << endl;   //CLOCKS_PER_SEC控制精度，在windows環境下是1000,linux下是多少完了   //簡單地說windows下是毫秒級，而linux下是納秒級     cout << "elapsed time:" << double(clock() - start_time) / CLOCKS_PER_SEC         << 's' << endl;  //  fclose(stdout);}

運行結果：

time.txt中

---the end---

elapsed time:5.171s

產生的data.txt有55M之多。共有1000萬個資料，通過下面的測試程式可以斷定，這1000萬個資料的值均在1000-10000000之間。

#include <iostream>#include <ctime>//#include <boost/timer.hpp>//using namespace boost;using namespace std;int main(){unsigned long data;//timer t;int len = 0;freopen("data.txt","r",stdin);    while(cin >> data){      if(data >= 1000 && data <=10000000)      {      //cout << data << endl;     len++;       }    }    cout << len << endl;     // cout << t.elapsed() << endl;}

運行結果為10000000

另外如何產生不重複的1000萬個數？這是個非常大的挑戰，待日後解決。

好吧，繼續投入Top K的學習。