PICマイコンのC言語で重複しない乱数生成の方法をご教授願います。

Question

PICでもぐらたたき風ゲームを作っているのですが、LED１～８まである中で、下記のプログラムだと乱数が重複して、同じLEDが2回3回連続して光ってしまうのですが、連続で同じLEDが光らないようにするにはどうすればいいでしょうか？

#include<16f887.h>  
#define RAND_MAX 7
#include <stdlib.h>                 
#use delay(clock=20000000)
#fuses hs ,nowdt
#byte porta=0x05                    
#byte portb=0x06  
#byte portc=0x07
#byte portd=0x08  


long ct,n,i,r;
int _7seg(int data10)
{
   int  x,databcd,a1,b1,c1,d1,a2,b2,c2,d2;
   databcd = data10+(data10/10)*6;
   a1=(databcd&0x01)<<3;               // １桁
   b1=(databcd&0x02)<<1;
   c1=(databcd&0x04)>>1;
   d1=(databcd&0x08)>>3;
   
   a2=(databcd&0x10)<<3;               // ２桁
   b2=(databcd&0x20)<<1;
   c2=(databcd&0x40)>>1;
   d2=(databcd&0x80)>>3; 
   
  x=a1|b1|c1|d1|a2|b2|c2|d2;
  return(x);
 }

int data;
int const  s[100] ={0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80};
   
void main(void)
{ 

   int h;
   
   
   set_tris_a(0);
   set_tris_b(0xff);
   set_tris_c(0);
   set_tris_d(0);
   PORTB=0;			//カウンタ(7セグ)
   PORTD=0;			//LED
   PORTC=0;			//ボタン
   ct=0;
   n=0;
   i=0;
   h=0;
   
   //t=0;
   
  
while(1)
{
 
   h = rand();  
   i = s[h];
   portd=i;          // モグラの頭　出る
   
    
     while(ct<6000 )  // 入力を待ちながらボタン判定
      {
         if (portd == ~ portb ){ n++;           //　押されたらカウント
                            	 portc=_7seg(n);
                                 break;
      						   }
        ct++ ;
     
		delay_us(1000);		//光ってる時間
      }    
    
        ct = 0;
      
         portd=0;
         delay_ms(1000);   // シリンダー引っ込み待ち
      
	// 次のモグラへ

}

}

Answer 1

単純に連続しないようにするって話なら、
前回の値を覚えておいて、今回の乱数が同一値なら、再度乱数で選び直す、ってことをすればよろしい

Comments

[退会済みユーザー]

下記のようにしてそのようにやってみたらカウントだけ進んでいき、LEDが点灯しませんでした。

while(1)
{
h = rand();
i = s[h];

if( i == ~z)
portd=i; // LED点灯
else
continue;
～
portd=0;
i = z;
delay_ms(500); // 待ち

// 次のLEDへ

}

[y_waiwai]

> if( i == ~z)

z ってなに？

[退会済みユーザー]

zは前回の値を記憶させた変数です

[y_waiwai]

> i = s[h];

sというのも意味不明ですねー
各変数の内容をシリアルポートにでも出してPCで見れるようにしましょう。
コードだけを眺めて、あてずっぽでコード書いててもなんにもなりませんぜ

Answer 2

参考：C言語で重複しない乱数生成の仕方を教えてください！
フィッシャー–イェーツのシャッフル

Answer 3

簡単に対処するには、乱数の範囲を0～7ではなく0～6にしてはいかがでしょうか。
そして乱数を求めるたびに、乱数の位置の要素と末端の要素を入れ替える。
そうすることで前回の値が取得される事はなくなります。

int const  s[100] ={0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80};
↓
int s[100] ={0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80}; //constを削除

～
while(1)
{
   h = rand();  
   i = s[h];
   s[h] = s[RAND_MAX]; // 入れ替え処理
   s[RAND_MAX] = i;    // 入れ替え処理
   portd=i;          // モグラの頭　出る

但し、初回は一番右端は選ばれなくなってしまうのが問題…。
PICって使ったこと無いですが、乱数の範囲はRAND_MAXで決定するしかないのでしょうか？
通常の使い方ができるのなら、初回はrand()%8で、2回目以降はrand()%7するような作りにすれば対処できます。

Comments

[退会済みユーザー]

PICではRAND_MAXを使わないといけないらしいです…

上記で、エラー「Expecting a declaration」
クラスに直接処理を書いてはいけない、というエラーが起きてしまいました。

[ttyp03]

RAND_MAX使わないといけないのですね。
であれば、初回は`rand()`、2回目以降は`rand()%7`でできるような気がします。
エラーについてはどこで出ているのでしょうか？
constを外したらダメなんでしょうか？

[退会済みユーザー]

whileの閉じ括弧のところに出ているので、おそらくwhile文の中で入れ替え処理ができないのだと思われます。

初回をrand()、2回目をrand()％７の作りにするとしたらどのような形になりますか？

[ttyp03]

入れ替え処理はたいしたことしていないので問題ないと思いますが。
何か入力ミスしていないでしょうか？セミコロンがないとか。

[ttyp03]

＞初回をrand()、2回目をrand()％７の作りにするとしたらどのような形になりますか？
こんな感じでしょうか。
最初にループに入る前に求めて、ループ内では最後に乱数を求めるようにします。

h = rand();
while(1)
{
i = s[h];
s[h] = s[RAND_MAX]; // 入れ替え処理
s[RAND_MAX] = i; // 入れ替え処理
portd=i; // モグラの頭　出る
～
h = rand() % RAND_MAX;
}

[退会済みユーザー]

打ち間違いはしてませんでした。

rand()とrand()％７の形にしたら
Not enough RAM for all variables
全ての変数のRAMが足りないというエラーが起きました。
エラーの場所は同じくwhile文の閉じ括弧のところでした。

[ttyp03]

メモリ不足？使えるメモリはそんなに少ないのでしょうか？
とりあえずの対策としてs[100]をs[RAND_MAX+1]にしてみたらどうなりますか？

[退会済みユーザー]

今までのことを全て試してみたのですが、while文の中で入れ替え自体ができないみたいです…

[ttyp03]

そんなことないと思いますが･･･。
s配列のconst外してますよね？

Answer 4

乱数なので重複するのは当然です。
重複しないようにするのであれば、あらかじめ配列などに取りうる数字を入れておき、
配列のインデックスを乱数で決定していく、決定した要素は使わないようにする
といった処理をすれば良いかと。
もちろん、配列の内容をランダムに入れ替え、頭から取得するなどでも良いです。