C/C++中产生随机数

野性酷女 2022-07-18 00:11 195阅读 0赞

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计算机的随机数都是由伪随机数，即是由小M多项式序列生成的，其中产生每个小序列都有一个初始值，即随机种子。（注意： 小M多项式序列的周期是65535，即每次利用一个随机种子生成的随机数的周期是65535，当你取得65535个随机数后它们又重复出现了。）

我们知道rand()函数可以用来产生随机数，但是这不是真正意义上的随机数，是一个伪随机数，是根据一个数（我们可以称它为种子）为基准以某个递推公式推算出来的一系列数，当这系列数很大的时候，就符合正态公布，从而相当于产生了随机数，但这不是真正的随机数，当计算机正常开机后，这个种子的值是定了的，除非你破坏了系统。

1.rand()

功能:随机数发生器

用法:int rand(void)

所在头文件: stdlib.h

rand()的内部实现是用线性同余法做的，它不是真的随机数，因其周期特别长，故在一定的范围里可看成是随机的。

rand()返回一随机数值的范围在0至RAND\_MAX 间。RAND\_MAX的范围最少是32767(int)。用unsigned int 双字节是65535，四字节是4294967295的整数范围。0~RAND\_MAX每个数字被选中的机率是相同的。

用户未设定随机数种子时，系统默认的随机数种子为1。

rand()产生的是伪随机数字，每次执行时是相同的;若要不同,用函数srand()初始化它。

2.srand()

功能:初始化随机数发生器

用法: void srand(unsigned int seed)

所在头文件: stdlib.h

srand()用来设置rand()产生随机数时的随机数种子。参数seed必须是个整数，如果每次seed都设相同值，rand()所产生的随机数值每次就会一样。

3.使用当前时钟作为随机数种子

rand()产生的随机数在每次运行的时候都是与上一次相同的。若要不同,用函数srand()初始化它。可以利用srand((unsigned int)(time(NULL))的方法，产生不同的随机数种子，因为每一次运行程序的时间是不同的。

4.产生随机数的用法  
1) 给srand()提供一个种子，它是一个unsigned int类型；  
2) 调用rand()，它会根据提供给srand()的种子值返回一个随机数(在0到RAND\_MAX之间)；  
3) 根据需要多次调用rand()，从而不间断地得到新的随机数；  
4) 无论什么时候，都可以给srand()提供一个新的种子，从而进一步“随机化”rand()的输出结果。

0~RAND\_MAX之间的随机数程序

#include <stdio.h> 
    #include <stdlib.h> 
    #include <time.h>  
    int main() 
    {  
    	int i;
    	srand((unsigned)time(NULL));  
    	for(i = 0; i <10;i++ ) 
    	{
    		printf("%d\n",rand()); 
    	}		
            
    	return 0; 
    }

5、用定义的时间变量产生随机数

#include <stdio.h> 
    #include <stdlib.h> 
    #include <time.h>  //时间的头文件
    int main() 
    {  
    	time_t ts; //设置时间变量
    	srand((unsigned)time(&ts)); //设置时间的随机数种子
    	int a[10];
    	int i; 
    	for(i = 0; i <10;i++ ) 
    	{
    		a[i]=rand()%100; //取随机数0~99；
    		printf("a[%d]=%d\n",i,a[i]);
    	}
    	return 0; 
    }

6.产生一定范围随机数的通用表示公式

要取得\[a,b)的随机整数，使用(rand() % (b-a))+ a;  
要取得\[a,b\]的随机整数，使用(rand() % (b-a+1))+ a;  
要取得(a,b\]的随机整数，使用(rand() % (b-a))+ a + 1;  
通用公式:：a + rand() % n；其中的a是起始值，n是整数的范围。

要取得a到b之间的随机整数，另一种表示：a + (int)b \* rand() / (RAND\_MAX + 1)。  
要取得0～1之间的浮点数，可以使用rand() / double(RAND\_MAX)。

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