为什么最终结果有重复？是随机数的问题吗？该如何解决？

Question

为什么最终结果有重复？是随机数的问题吗？该如何解决？

#include
#include
#include
using namespace std;
int main()
{
int Z = 0;
while (Z != 10000)
{
int i = 0,R=0;
int xa = 1, ya = 16, xb = 16, yb = 1;
int Xstep, Ystep;
while (R != 1)
{
i = i + 1;
struct timeb timeSeed;
ftime(&timeSeed);
srand(timeSeed.time * 1000 + timeSeed.millitm); // milli time
unsigned int crand = rand();
Xstep = rand() % 3;
Ystep = rand() % 3;
switch (Xstep)
{
case 0:xa = xa + 1;break;
case 1:xa = xa - 1;break;
case 2:ya = ya + 1;break;
case 3:ya = ya - 1;break;
}
switch (Ystep)
{
case 0:xb = xb + 1;break;
case 1:xb = xb - 1;break;
case 2:yb = yb + 1;break;
case 3:yb = yb - 1;break;
}
switch (xa)
{
case 17:xa = xa - 16;break;
case 0:xa = xa + 16;break;
}
switch (ya)
{
case 17:ya = ya - 16;break;
case 0:ya = ya + 16;break;
}
switch (xb)
{
case 17:xb = xb - 16;break;
case 0:xb = xb + 16;break;
}
switch (yb)
{
case 17:yb = yb - 16;break;
case 0:yb = yb + 16;break;
}
if (xa == xb && ya == yb)
{
R = R + 1;
cout << "运行次数=" << i << endl;
}
}
Z = Z + 1;
}

}

Answer 1

有三处错误，分别是：
1）srand的调用时间间隔太短（程序循环在1毫秒内rand()值完全一样，因此会重复计算，直至1毫秒之后结束该冗余计算过程。症状为程序假死）
2）Xstep和Ystep的取模运算不正确（case 3永远不执行）
3）局部变量i的生命周期不正确（假设你说的打印输出i重复是问题）

解决方案参见以下代码：

// 解决方案一：将srand函数和局部变量i的声明放在  while (Z != 10000) 循环体之前
int main()
{
    int i= 0, Z = 0;
    struct timeb timeSeed;
    ftime(&timeSeed);
    srand(timeSeed.time * 1000 + timeSeed.millitm); // milli time

    while (Z != 10000)
    {
        int R=0;
        int xa = 1, ya = 16, xb = 16, yb = 1;
        int Xstep, Ystep;
        while (R != 1)
        {
            i = i + 1;
            unsigned int crand = rand();

            Xstep = rand() % 4;
            Ystep = rand() % 4;

            // 此处代码省略
            // ...

        }
        Z = Z + 1;
    }
}

或者下面代码也可以，但是从效率上不建议这样做（你的循环次数太多，并且也不需要每次循环都使用srand设置种子）

// 解决方案二：将srand函数的参数加上变量，确保每次循环都不重复
int main()
{
    int i= 0, Z = 0;
    while (Z != 10000)
    {
        int R=0;
        int xa = 1, ya = 16, xb = 16, yb = 1;
        int Xstep, Ystep;
        while (R != 1)
        {
            i = i + 1;
            struct timeb timeSeed;
            ftime(&timeSeed);
            srand(timeSeed.time * 1000 + Z * 100 + i * 10 + timeSeed.millitm); // milli time
            unsigned int crand = rand();

            Xstep = rand() % 4;
            Ystep = rand() % 4;

            // 此处代码省略
            // ...

        }
        Z = Z + 1;
    }
}