C语言，一个彩票摇奖程序摇出22选5的中奖号码

摇奖机摇奖，无非就是利用它的随机性，让球从摇奖机中随机地掉出，就成了中奖号码。而C语言中也同样有个rand()函数可以产生随机数，利用这个rand()函数产生的随机数，同样可以代替从摇奖机中随机摇出的中奖号码。
然而，我们无法直接使用rand()函数来产生中奖号码，因为rand()产生的随机数字有一定的重复性，也就是rand()也许可以产生两个1，三个2，这显然不符合彩票的规则。那么，如何让rand()产生不重复的随机数字呢？
我们可以回想一下摇奖机是如何工作的：从容器中随机地摇出一个球，然后再从设个拿下的号码球中摇出第二个球。。。以此类推。而在C语言程序中，我们要想产生不重复的随机数字，也可以模仿这个过程来产生随机数字。首先在一个数组balls中保存所有的彩球号码（从1到22），然后，用rand()产生一个数组中号码个数范围内的随机数n（产生一个0到21范围内的随机数），然后用这个数n作为数组下标，从balls数组中取出的数字balls[n]就是摇出的号码，然后复制保存到中奖号码数组winnings中(winning[i]=balls[n])，因为一个号码已经被摇出了，所以我们将末尾的号码复制到已经被摇出的号码的位置（balls[n] = balls[M-i];），这样，这个数组中前面部分的号码依然是有效的，这是可以开始摇第二个球，用rand()产生一个0到20范围的随机数，得到第二个号码，以此类推，我们就可以得到五个随机的不重复的中奖号码了。
根据上面的分析，我们将这个摇奖程序实现如下：

// shuffle.c 福彩摇奖程序
// 中原风采22选5游戏规则
// 中原风采22选5属于低难度乐透型彩票，
// 彩民只需从01至22个号码中任意选出5个号
// 码就可以组成一注。开奖后将投注号码与中
// 奖号码对照，没有特别号码，不排顺序和位置。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
// 引入rand()，srand()函数所在头文件
#include <time.h>
const int M = ;
// 号码总数 const
int N = ;
// 摇出的号码数
// 将22个号码装入摇奖机
void init(char* balls )
{
    for(int i=;i<M;++i)
    {
        balls[i] = i + ;
    }
}
// 摇奖，将中奖号码摇出到winnings数组 v
void shuffle(char* balls,char* winnings)
{
    // 用当前时间初始化随机种子
    srand(time(NULL));
    // 依次摇出N个中奖号码
    for(int i = ; i < N; ++i)
    {
        // 得到一个0到(M-i)之间的随机数
        int n = rand()%(M - i);
        // 将摇出的号码复制到winnings保存
        winnings[i] = balls[n];
        // 用balls末尾的数字填补摇出号码的空位
        balls[n] = balls[M-i];
    }
}
int main(void)
{
    // 准备摇奖
    char balls[M];
    init(balls);
    // 摇啊摇，摇啊摇
    char winnings[N];
    shuffle(balls,winnings);
    // 公布中奖号码，可惜中奖的不是我
    puts("winning numbers:");
    for(int i = ; i < N; ++i)
    {
        printf("%d  ",winnings[i]);
    }
    return ;
}

这里大家可能还有个疑问：这种方法，真的能够保证每个号码出现的几率都是一样的吗？比如，我们以数字1为例，1第一次就被摇出的几率，很明显是1/22，假如1第一次没被摇出，那么他第一次不被摇出的几率就是21/22，而这是只剩下了21个球，他第二次别摇出的几率就是1/21？啊，1/21不是比1/22高？几率不均等啊。且慢，虽然1第二次摇出的几率要高，但是这是在第一次不被摇出的基础之上的，所以他实际上第二次被摇出的几率是，(21/22)*(1/21)=1/22，依然是1/22，两次的几率实际上是一样的。

转载：http://www.chenlq.net/books/c-mate/learn-the-c-language-how-to-write-a-lottery-program-selected-5-winning-numbers-shake-out-22.html