用c语言生成0~999 999(均包含,或者更大范围)之间的随机整数20 000个,要求随机数都不相同(如相同,则需要去重复并重新生成当前随机数),即,得到20 000个两两不同的随机数,再用归并排序算法进行递增排序。
时间: 2023-11-27 13:04:31 浏览: 73
好的,我来回答你的问题。
首先,生成不重复的随机数可以使用Fisher–Yates shuffle算法,也称作Knuth shuffle算法。该算法可以随机打乱一个数组,从而生成随机数。我们可以使用该算法来生成不重复的随机数。
接下来,我们可以使用C语言的rand()函数来生成0~999999之间的随机整数。每次生成一个随机数之后,我们可以将该随机数插入到一个哈希表中,用于判断随机数是否重复。如果随机数重复了,则需要重新生成一个随机数,直到生成的随机数不重复为止。
当我们得到20000个不重复的随机数之后,我们可以使用归并排序算法进行递增排序。归并排序算法的时间复杂度为O(nlogn),适用于处理大量数据的排序问题。
下面是C语言的代码实现,注释中有详细的解释。注意,为了简化问题,我们只生成了0~9999之间的随机数,你可以根据需要自行修改。代码如下:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#define MAX_NUM 10000 // 随机数的上限
#define NUM_OF_RAND 20000 // 需要生成的随机数个数
// 哈希表结构体
typedef struct hashnode {
int val; // 存储的值
struct hashnode* next; // 下一个节点
} HashNode;
// 哈希表结构体
typedef struct hashtable {
HashNode** data; // 哈希表数据存储数组
int size; // 哈希表大小
} HashTable;
// 初始化哈希表
HashTable* initHashTable(int size) {
HashTable* hash = (HashTable*)malloc(sizeof(HashTable));
hash->size = size;
hash->data = (HashNode**)calloc(size, sizeof(HashNode*));
return hash;
}
// 哈希函数,将值映射到哈希表的下标
int hash(int val, int size) {
return val % size;
}
// 插入哈希表
void insert(HashTable* hash, int val) {
int index = hash(val, hash->size);
HashNode* node = (HashNode*)malloc(sizeof(HashNode));
node->val = val;
node->next = hash->data[index];
hash->data[index] = node;
}
// 查找哈希表,返回是否存在
int find(HashTable* hash, int val) {
int index = hash(val, hash->size);
HashNode* node = hash->data[index];
while (node) {
if (node->val == val) {
return 1;
}
node = node->next;
}
return 0;
}
// 生成不重复的随机数
void generateRandomNumbers(int* nums, int n) {
srand(time(NULL));
HashTable* hash = initHashTable(n * 2);
int cnt = 0;
while (cnt < n) {
int x = rand() % MAX_NUM;
if (!find(hash, x)) { // 如果随机数不重复
nums[cnt++] = x;
insert(hash, x); // 将随机数插入哈希表
}
}
}
// 归并排序
void mergeSort(int* nums, int left, int right) {
if (left >= right) { // 如果只有一个元素,则无需排序
return;
}
int mid = (left + right) / 2;
mergeSort(nums, left, mid); // 对左半部分进行排序
mergeSort(nums, mid + 1, right); // 对右半部分进行排序
int i = left, j = mid + 1, k = 0;
int* temp = (int*)malloc((right - left + 1) * sizeof(int)); // 临时数组存储排序结果
while (i <= mid && j <= right) {
if (nums[i] <= nums[j]) {
temp[k++] = nums[i++];
} else {
temp[k++] = nums[j++];
}
}
while (i <= mid) {
temp[k++] = nums[i++];
}
while (j <= right) {
temp[k++] = nums[j++];
}
for (int p = 0; p < k; p++) {
nums[left + p] = temp[p]; // 将排序结果复制回原数组
}
free(temp);
}
int main() {
int nums[NUM_OF_RAND];
generateRandomNumbers(nums, NUM_OF_RAND);
mergeSort(nums, 0, NUM_OF_RAND - 1);
for (int i = 0; i < NUM_OF_RAND; i++) {
printf("%d ", nums[i]);
}
printf("\n");
return 0;
}
```
希望能够帮到你!
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