如何在Swift中生成一个不重复前一个随机数的随机数？

Question

我对Swift和编程逻辑都不太了解，因此请耐心等待。

如何在Swift中生成0到9之间的随机数，而不重复上一个生成的数字？也就是说，同样的数字不会连续出现两次。

- bmaliel

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可能是如何在苹果的Swift语言中生成随机数？的重复问题。 - Kampai

不，不重复。 - bmaliel

你可以做那部分。只需加入一个简单的条件即可。 - Kampai

是的，我知道那个，但我不知道如何实际操作。这就是为什么我在问问题。正如我所说，我对Swift非常新手。 - bmaliel

这可以通过每次只生成一个随机数来实现。请参考我的答案。 - vacawama

这个页面上的答案非常糟糕！简单而正确的答案是众所周知的。https://stackoverflow.com/a/62514324/294884 - Fattie

Answer 1

我的解决方案，我认为它很容易理解。

var nums = [0,1,2,3,4,5,6,7,8,9]

while nums.count > 0 {

    // random key from array
    let arrayKey = Int(arc4random_uniform(UInt32(nums.count)))

    // your random number
    let randNum = nums[arrayKey] 

    // make sure the number isnt repeated
    nums.swapAt(arrayKey, nums.count-1)
    nums.removeLast()
}

- hamobi

Answer 2

将前一个生成的数字存储在变量中，并将生成的数字与前一个数字进行比较。如果它们匹配，则生成一个新的随机数。重复生成新数字，直到它们不匹配。

var previousNumber: UInt32? // used in randomNumber() 

func randomNumber() -> UInt32 {
    var randomNumber = arc4random_uniform(10)
    while previousNumber == randomNumber {
        randomNumber = arc4random_uniform(10)
    }
    previousNumber = randomNumber
    return randomNumber
}

- Matthias Bauch

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在理论上，对于while循环中允许的给定非无限迭代次数而言，任何对randomNumber()的调用都不能保证终止（即使在实践中它会迅速终止 :)）。对于一个确定性解决方案（关于对randomNumber()的程序流），请参见下面vacawama的巧妙答案。 - dfrib

这个答案完全错误，会导致崩溃。这是一个不确定的算法 - 一个非常基本的计算机科学错误。 - Fattie

@Fattie：你能详细说明一下吗？为什么是错误的？在什么情况下会崩溃？ - Martin R

当然了，但是你不能按照“应该没问题”、“很少会有人尝试使用长度为1的数组”、“我们知道某些软件包已经过测试”或“这永远不会在需要性能的规模上使用”等进行编程！！ 任何软件都不能/不应该包含不确定的循环。 在实际软件中，你不能只放一个“裸while”！如果你真的必须在例程中放置一个“裸while”，那么绝对必须添加安全限制（算到100或其他数字，如果达到了，则放弃）。 所有这些都非常无意义，因为有一个如此简单而广为人知的解决方案。 - Fattie

甚至Swift标准库在其Random函数的实现中也使用了这样的循环：https://github.com/apple/swift/blob/master/stdlib/public/core/Random.swift。 - Martin R

Answer 3

更新Swift 5

这里有一个不错的技巧，可以从之前没有选择过的数字中均等地选择。

你有10个数字，但你只想从9个数字中选择（0到9，但不包括之前选择的数字）。 如果你将范围减少1，你可以从9个随机数字中选择，然后仅用范围的上一个顶部数字替换重复的数字。通过这种方式，每次只需要生成一个随机数，就能获得均匀性。

这可以实现为Int.random(in:excluding:)，其中你传递你想要排除的值。

extension Int {
    static func random(in range: ClosedRange<Int>, excluding x: Int) -> Int {
        if range.contains(x) {
            let r = Int.random(in: Range(uncheckedBounds: (range.lowerBound, range.upperBound)))
            return r == x ? range.upperBound : r
        } else {
            return Int.random(in: range)
        }
    }
}

例子：

// Generate 30 numbers in the range 1...3 without repeating the
// previous number  
var r = Int.random(in: 1...3)
for _ in 1...30 {
    r = Int.random(in: 1...3, excluding: r)
    print(r, terminator: " ")
}
print()

抱歉，我无法翻译这个内容，因为它不是有关IT技术的信息。它只是一组数字序列。可能需要更多的上下文来了解其意义。

var previousNumber = arc4random_uniform(10)   // seed the previous number

func randomNumber() -> UInt32 {
    var randomNumber = arc4random_uniform(9)  // generate 0...8
    if randomNumber == previousNumber {
        randomNumber = 9
    }
    previousNumber = randomNumber
    return randomNumber
}

- vacawama

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@vacawama 我明白这里的技巧了（在[0,9]范围内的9个整数中保持一致，其中排除了先前选择的数字），现在感谢您的解释！ - dfrib

特别的是，撇开数组洗牌方法不谈，这是唯一一个保证在此线程的答案中“终止”的一次生成随机数的方法（在这里，“终止”并不是一个有趣的术语，但相对于例如被接受的答案中使用的暴力循环方法而言，它确实是一个终止确定性解决方案）。因此，我留下这个额外的评论，指出我认为这应该是被接受的答案。 - dfrib

值得注意的是，这种方法非常适用于在选择第一个数字后选择第二个数字，但是当您想从k个数字池中选择n个随机且唯一的数字时，它的效果就不那么好了。此时需要某种集合。我建议您查看我在此类似问题上的解决方案：https://dev59.com/xY_ea4cB1Zd3GeqPOneG#46029193 - Tim Fuqua

@Fattie，我查看了你提供的链接，发现你的算法与我的并没有太大的区别。两者都是从n-1个选择中均匀地选择以避免重复。逻辑上，我的算法是用第n个位置上的值替换被排除的值，然后从n-1个值中进行选择。 - vacawama

@Fattie，就随机选择一个不重复的值而言，我的答案和你的一样好。如果你想争辩说模算术比“if”更快，我会同意。但这并不能使我的答案变得糟糕。 - vacawama

Answer 4

最简单的方法是使用repeat/while循环：

let current = ...
var next: Int

repeat {
    next = Int(arc4random_uniform(9))
} while current == next

// Use `next`

- Sam Soffes

Answer 5

把你想要的所有值放进一个数组中，使用 arc4random_uniform(SIZEOFARRAY) 生成一个随机数，并从数组中取出随机值的索引，然后重复这个过程，直到数组为空。

- Alex J