Генерация случайных чисел удовлетворяющих заданным условиям

@vasyaShag · Регистрация: 18.10.2024

Студворк — интернет-сервис помощи студентам

Здравствуйте жители форума. Писал программу на с++, фрагмент кода ниже. Задача - сгенерировать три числа a b c от 1 до 9 включительно, да так, чтобы a + b всегда было меньше c, то есть чтобы пример a + b - c всегда имел положительный результат (и не ноль!). Также нужно чтобы числа не повторялись. После это все упаковывается в одно трехзначное число abc и возвращается функцией, но это не так важно. Проблема в том, что стабильно каждый 20-60 запуск функции программа то-ли уходит в бесконечный цикл, то-ли что, но зависает. Используется своя утилитная функция get_random(от, до).

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
int generate_second_type_problem() { 
    int a, b, c;
 
    a = get_random(1, 9);
 
    do {
        b = get_random(1, 9);
    } while (b == a);
 
    do {
        c = get_random(1, 9);
    } while (c <= (a + b) || c == a || c == b);
 
    return  a * 100 + b * 10 + c;
}

get_random():

C++
1
2
3
int get_random(int a, int b) {
    return rand() % (b - a + 1) + a;
}

Сама функция используется для генерации простых математических примеров в большом количестве, поэтому важно, чтобы работала безотказно.

@TheCalligrapher · 28.02.2025, 20:32

Сообщение от vasyaShag

да так, чтобы a + b всегда было меньше c, то есть чтобы пример a + b - c всегда имел положительный результат (и не ноль!).

Не понял. Это требование противоречит самому себе.

В любом случае (меньше или больше), если a и b уже выбраны и зафиксированы, то такого c может вообще не существовать. Разумеется, ваша программа уйдет в бесконечный цикл - она бесконечно ищет число, которого не существует.

В вашем коде, допустим, если a=1, b=2. Чему может быть равно c в таком случае?

@vasyaShag · 28.02.2025, 20:38 **[ТС]**

Прошу прощения, описка. Код писал по памяти. Но сути дела это не меняет, все равно зависает, проверил

Добавлено через 2 минуты
Спасибо, не подумал

@Joey Black · 28.02.2025, 23:08

В случае данной постановки задачи 2 <= a + b <= c - 1,
сначала генерим с, так чтобы 3 <= c <= 9
тогда 1 <= b <= (c - 2)
и далее 1 <= a <= (c - b - 1)

Это принципиальная часть, теперь реализация в коде:

C++
1
2
3
4
5
int c{ get_random(3, 9) }
 
int b{ get_random(1, c - 2) }
 
int a{ get_random(1, c - b - 1) }

@vasyaShag · 28.02.2025, 23:12 **[ТС]**

Да, спасибо, уже написал похожее

@Geek Geekson · 01.03.2025, 23:32

А ещё лучше вместо старого rand() заюзать вихрь Мерсенна например. Благо он в стандартной библиотеке.

@alexu_007 · 02.03.2025, 08:02

Для раздела "для начинающих" std::rand() достаточно в 100% случаев.

@Royal_X · 02.03.2025, 17:07

Сообщение от alexu_007

std::rand()

помню, я когда-то видел список с производительностью разных генераторов, вот этот самый простой он был самым худшим.
Т.е. мало того, что он по качеству отстой:

There are no guarantees as to the quality of the random sequence produced. In the past, some implementations of rand() have had serious shortcomings in the randomness, distribution and period of the sequence produced (in one well-known example, the low-order bit simply alternated between 1 and 0 between calls).

Так еще и по производительности rand() самый медленный, хотя, казалось бы, что раз он простой, то значит хотя бы он должен быть быстрым. Но это не так.

Добавлено через 7 минут

Сообщение от Geek Geekson

вихрь Мерсенна

в майкрософтовской реализации std::mt19937 выбран в качестве std::default_random_engine
а вот в GNU GCC выбран minstd_rand0, который не что иное, как std::linear_congruential_engine<std::uint_fast32_t,16807, 0, 2147483647>

Вообще, LCG по производительности будет лучше вихря Мерсенна. А вот по качеству, не знаю, никогда не исследовал данный вопрос.

@TheCalligrapher · 02.03.2025, 18:51

Сообщение от alexu_007

Для раздела "для начинающих" std::rand() достаточно в 100% случаев.

rand() "достаточно в 100% случаев" в любом "разделе", не предъявляющего каких-то критических требований к "непредсказуемой случайности" чисел. Фактически единственный раздел, где это важно - криптография. За пределами темы криптографической стойкости никаких проблем у rand() нет.

Были также какие-то попытки нападок на rand() с точки зрения равномерности распределения, но быстро выяснилось, что это было лишь следствием багов в реализации rand().

Сообщение от Royal_X

помню, я когда-то видел список с производительностью разных генераторов, вот этот самый простой он был самым худшим.

??? LCG - самый худший по производительности? Это как это?

@Geek Geekson · 02.03.2025, 19:03

TheCalligrapher, ну тащемта, для серьёзной криптографии даже вихрь Мерсенна пишут что не всегда удачный выбор. А rand так вообще детсад. Если он может застревать и давать очень короткий период повторений - это никому не понравится, даже новичку.

Сообщение от TheCalligrapher

но быстро выяснилось, что это было лишь следствием багов в реализации rand()

Ну да всего лишь следствие багов в реализации. А новичок разве будет разбираться какие там баги и искать другой компилятор? Он просто заюзает это и всё.

Сообщение от alexu_007

Для раздела "для начинающих" std::rand() достаточно в 100% случаев.

А что значит "для начинающих"? Чисто в образовательных целях? Ну так даже тут лучше привыкать сразу к чему-то нормальному а не к rand. А если делать что-то реальное и полезное - то и "начинающий" вполне способен что-то годное и полезное написать, тут больше вопрос в подходе и мотивации. Тут тем более rand не нужен.

Сравнивал недавно скорость генераторов из STL, помню что mt19937 и mt19937_64 работали довольно шустро. Надо ради интереса с rand сравнить.

@Royal_X · 02.03.2025, 19:29

Не по теме:

Сообщение от TheCalligrapher

LCG - самый худший по производительности?

я же писал обратное

Сообщение от Royal_X

LCG по производительности будет лучше вихря Мерсенна

как я могу писать, что LCG - самый худший по производительности, если я даже пишу, что он превосходит вихрь мерсенна?

Сообщение от Royal_X

вот этот самый простой он был самым худшим

в цитируемой вами фразе я имел в виду std::rand(). Вот он самый худший по производительности. Я не знаю, откуда вы уверены, что rand() это LCG. Есть какая-то гарантия в стандарте? Как по мне, зависит от реализации. Может быть говно и палки вообще.
И опять же, это не мое мнение. Я же написал, что видел таблицу с производительностью разных генераторов С++. Там rand() в таблице показывал наихудший результат. Вихрь Мерсенна был посередине, а std::linear_congruential_engine был самым лучшим по производительности.

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
делаю науч статью по влиянию грибов на сукцессию anaschu 13.03.2026 прикрепляю статью	SDL3 для Desktop (MinGW): Создаём пустое окно с нуля для 2D-графики на SDL3, Си и C++ 8Observer8 10.03.2026 Содержание блога Финальные проекты на Си и на C++: hello-sdl3-c. zip hello-sdl3-cpp. zip Результат:	Установка CMake и MinGW 13.1 для сборки С и C++ приложений из консоли и из Qt Creator в EXE 8Observer8 10.03.2026 Содержание блога MinGW - это коллекция инструментов для сборки приложений в EXE. CMake - это система сборки приложений. Здесь описаны базовые шаги для старта программирования с помощью CMake и. . .	Как дизайн сайта влияет на конверсию: 7 решений, которые реально повышают заявки Neotwalker 08.03.2026 Многие до сих пор воспринимают дизайн сайта как “красивую оболочку”. На практике всё иначе: дизайн напрямую влияет на то, оставит человек заявку или уйдёт через несколько секунд. Даже если у вас. . .
Модульная разработка через nuget packages DevAlt 07.03.2026 Сложившийся в . Net-среде способ разработки чаще всего предполагает монорепозиторий в котором находятся все исходники. При создании нового решения, мы просто добавляем нужные проекты и имеем. . .	Модульный подход на примере F# DevAlt 06.03.2026 В блоге дяди Боба наткнулся на такое определение: В этой книге («Подход, основанный на вариантах использования») Ивар утверждает, что архитектура программного обеспечения — это структуры,. . .	Управление камерой с помощью скрипта OrbitControls.js на Three.js: Вращение, зум и панорамирование 8Observer8 05.03.2026 Содержание блога Финальная демка в браузере работает на Desktop и мобильных браузерах. Итоговый код: orbit-controls-threejs-js. zip. Сканируйте QR-код на мобильном. Вращайте камеру одним пальцем,. . .	SDL3 для Web (WebAssembly): Синхронизация спрайтов SDL3 и тел Box2D 8Observer8 04.03.2026 Содержание блога Финальная демка в браузере. Итоговый код: finish-sync-physics-sprites-sdl3-c. zip На первой гифке отладочные линии отключены, а на второй включены:. . .

Генерация случайных чисел удовлетворяющих заданным условиям

Решение

Решение

@vasyaShag 0 / 0 / 0 Регистрация: 18.10.2024 Сообщений: 36
	28.02.2025, 20:38 [ТС]
	Прошу прощения, описка. Код писал по памяти. Но сути дела это не меняет, все равно зависает, проверил Добавлено через 2 минуты Спасибо, не подумал 0

@vasyaShag 0 / 0 / 0 Регистрация: 18.10.2024 Сообщений: 36
	28.02.2025, 23:12 [ТС]
	Да, спасибо, уже написал похожее 0

@Geek Geekson 3 / 3 / 0 Регистрация: 12.07.2022 Сообщений: 213
	01.03.2025, 23:32
	А ещё лучше вместо старого rand() заюзать вихрь Мерсенна например. Благо он в стандартной библиотеке. 0

@alexu_007 736 / 700 / 110 Регистрация: 29.05.2015 Сообщений: 4,282
	02.03.2025, 08:02
	Для раздела "для начинающих" std::rand() достаточно в 100% случаев. 0