C++ 產生指定區間不重複隨機數序列

C++ 產生雙區間隨機浮點數：(0.1, 0.3) ∪ (0.7, 0.9)

本範例示範如何使用 rand() 產生落在兩個不連續區間的隨機浮點數，並以系統時間為種子確保每次序列不同。

完整程式碼

#include <cstdlib>
#include <ctime>
#include <iostream>

int main() {
    // 以當前時間為種子
    std::srand(static_cast<unsigned>(std::time(nullptr)));

    // 產生 0.3000 ~ 0.6999 之間的值
    double temp = static_cast<double>(std::rand() % 4000 + 3000) / 10000.0;

    // 映射到目標區間：(0.1, 0.3) ∪ (0.7, 0.9)
    temp = (temp < 0.5) ? (temp - 0.2) : (temp + 0.2);

    std::cout << temp << std::endl;
    return 0;
}

算法解析

1. rand() % 4000 → 0~3999
2. + 3000 → 3000~6999
3. / 10000.0 → 0.3000~0.6999
4. 條件映射：
   • temp < 0.5 (0.3000~0.4999) → -0.2 → 0.1000~0.2999
   • temp >= 0.5 (0.5000~0.6999) → +0.2 → 0.7000~0.8999

現代 C++ 改良版 (C++11)

#include <random>
#include <iostream>

int main() {
    std::random_device rd;
    std::mt19937 gen(rd());
    std::uniform_real_distribution<> dis(0.0, 1.0);

    double val = dis(gen);
    double result = (val < 0.5) 
        ? 0.1 + val * 0.4      // 0.1 ~ 0.3
        : 0.7 + (val - 0.5) * 0.4;  // 0.7 ~ 0.9

    std::cout << result << std::endl;
}

優勢：均勻分佈更好、無模數偏差、執行緒安全、標準庫支援。

應用場景

• 模擬雙峰分佈隨機事件
• 遊戲 AI 決策權重隨機化
• 測試資料生成需避開特定數值區間