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生成指定范围不重复随机数的神公式找到了,不敢独享,特此分享!

 Excel学习园地 2020-09-16
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如何快速生成一组不重复的随机数,这个问题历来就是很多人都在讨论的话题,通常都是使用辅助列来完成。偶然在网上看到一个非常经典的公式,欣喜万分,特此与诸位朋友共同解读此公式,一定记得分享出去让更多人知道,同时向公式的原作者 梦幻小丑 致敬。

为了便于分析公式原理,我们以得到十个不重复随机数为例,公式为:=MOD(SMALL(RANDBETWEEN(-Z1:Z10,10)/1%+ROW(1:10),ROW()),100)

例如需要得到5个1到10之间的不重复随机数,就需要选中五个单元格,输入公式后同时按住Ctrl、shift再回车,这个数组公式是不能通过下拉完成输入的,是区域数组公式,如图:

这个公式的随机数范围就是十个,如果单元格数量多于10的话,多出来的部分将会是错误值,如图:

通过上面这个图可以看出来,确实是十个不重复的数值,而且每按一次f9,或者进行一次操作后,数值都会发生变化。(f9或者操作是为了使公式进行重新计算从而得到新的一组结果)

如果想得到10个1到50的不重复随机数,公式可以修改为:

=MOD(SMALL(RANDBETWEEN(-Z1:Z50,50)/1%+ROW(1:50),ROW()),100)

选择10个单元格后输入数组公式即可。

NO.1

以上是对公式用法的一个简单说明,其实重点是这个公式的原理分析。为了让新手也能够大致看明白,就需先来了解这个问题的一般处理原理,希望大家能够耐心看下去。

这个公式的核心部分是RANDBETWEEN(-Z1:Z10,10),RANDBETWEEN本来是一个非常容易理解的函数,就是得到两个数值之间的随机整数:

本例中RANDBETWEEN第一参数使用了一个数组,实际上原本是这样写的:RANDBETWEEN(ROW(1:10)^0,10),目的是得到10个1到10的随机整数,ROW(1:10)这个在数组公式的应用中很常见了,就是1到10的十个数字,加^0是为了得到十个1,需要说明一点的是,这个地方的RANDBETWEEN只是为了得到十个随机数,第二参数不一定非要用10,关键是第一参数是十个数字构成的数组。最终结果里的随机数范围不是通过这里指定的,后面会解释这一点。

高手们追求的就是尽可能的缩短公式的字数,因此在得到十个数字的数组这一点上,放弃了常用的ROW(1:10),直接使用了单元格引用,也就是Z1:Z10,这里要说明的有两点,这个区域必须是10个单元格,同时单元格都是空的。因此G1:G10也是可以的,不一定非得是Z1:Z10。第二点,直接使用空白的单元格区域在数组计算的时候会发生错误,如图:

高手们在这个区域前加了运算符就搞定了:

这里-换成+同样有效。

这就是RANDBETWEEN(-Z1:Z10,10)的由来,相比RANDBETWEEN(ROW(1:10)^0,10),少了好几个字符。

作用是得到十个随机数,并不是一定要一到十的随机数,同时也不需要理会是否有重复。

NO.2

接下来的部分比较烧脑了,为了便于新手理解,需要简单的解释一下获取不重复随机数的原理,通常是使用辅助列,先得到一组随机数:

随机数的个数决定最终的随机数范围,例如要得到1到50的不重复随机整数,这里就要有五十个随机数。

接下来对这组随机数进行排名次:

最终我们需要的实际上就是这列排名次的结果,随着随机数变化了以后,名次也会变化,但是不管怎么变,肯定都是1到10,因为只有10个数字(随机数的个数决定了最终需要的随机数的大小原因在于此),同时这些随机数大小不会出现相同的(这一点很重要),因此不会出现名次相同的情况(不重复就是这样来的)。

假如明白了这一点,后面的内容相对就会好理解一些,第一部分已经得到了十个随机数个数是确定的,但是会有重复的数据,排名次也会有重复,因此接下来就是要解决重复随机数的问题……

NO.3

RANDBETWEEN(-Z1:Z10,10)/1%+ROW(1:10)这部分就是排除重复数的一种常见套路,本来是这样的:RANDBETWEEN(0,10)*100+ROW(a1),我们对比一下效果:

看懂了吗?

还是要说明两点:为什么是*100?

因为随机数的位数最高是两位(有可能是10),*100就能保证后两位都是0,换句话说,*100的数字里最右边的两位就是之前的随机数。

第二点,+ROW(a1)的作用就是当出现重复数据的时候,人为的分个高低出来。

现在来说说为什么*100变成了/1%?

因为这两个方法得到的结果一样,/1%比*100少了一个字,仅此而已,由此也可看出大神们为了节省一个字都是挖空心思啊,所谓一字千金也不过如是……

最后,因为是数组公式,同时是十个不重复随机数,所以+ROW(a1)变成了+ROW(1:10),这是RANDBETWEEN(-Z1:Z10,10)/1%+ROW(1:10)的由来,作用说白了就是得到了10个不重复的随机数。

NO.4

结合第二部分的解释,10个不重复随机数有了,接下来就需要对这10个随机数排名次,而名次的结果就是我们需要的。

与使用辅助列的方法不同,现在我们得到的1哦给不重复随机数实际是一个内存数组,也就是无法实际看到,都是公式的一部分内容,要给这样的数据排名次几乎不可能,所以把排名次换了个思路,变成从小到大的排序,而使用公式排序,自然少不了SMALL函数,这就有了:SMALL(RANDBETWEEN(-Z1:Z10,10)/1%+ROW(1:10),ROW())

注意,如果公式不是从第一行写的话,SMALL第二参数要写成ROW(1:10)

图中这个公式的结果就是从小到大排序的10个不重复随机数,根据前面的分析可以知道,这个数字是两部分,随机数*100+ROW(1:10)的,因为无法排名次,是通过排序得到的结果,排序之前,这组数据中的最右边两位也就是+ROW(1:10)是从1到10递增的,排序之后,这个顺序也乱了(这与使用辅助列得到名次的效果一样),由此得知,只要再把这个结果的右边两位提取出来就OK了。

NO.4

最后这一步就非常简单了,常见的方法是mod(数据,100)或者是right(数据,2)*1

因为right得到的结果是文本类型,需要经过计算变成数值,高手们肯定选择短的啊,这就是=MOD(SMALL(RANDBETWEEN(-Z1:Z10,10)/1%+ROW(1:10),ROW()),100)的全部解释。

为什么是mod(数据,100)?

一个数除以100得到的余数就是百位以下的数,小学数学问题哦~~~~

不愧为神公式,解释都用了这么长,更别说能想到这样的思路了,再次像大神致敬!

其实对于我们这样的普通用户来说,大多数问题都是可以使用辅助列解决的,而掌握一些常用的函数就能解决,更重要的是扎实的基础,至于以后能够有多高的水平,还是需要一些悟性的

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