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隨機數的問題(c++**).
c/c++ code
for(inti =
0;i<
n;++
i)
這裡很明顯他是想輸出一串小於100的隨機的數列.可是執行結果輸出的卻是類似
97,97,97,97,....97,30,30,30,30,30,30,30,30,30,30,30,30,....,27,27,27,27,27,27,....
的序列.很明顯這樣完全看不出有任何的隨機性.這是由於他對c的rand函式不理解導致
的錯誤用法.而這兩天逛c#區我也同樣看到了幾個類似的錯誤用法(c和c#的rand從大體
的原理上差不多).想想自己初學的時候類似的錯誤犯得也不少.所以自己下去查了寫資料
總結了在隨機數使用上的一些錯誤的用法.希望能對初學者有所幫助.
先來說說隨機數演算法的實現.借用c數值演算法裡的一句話:利用計算機,這種人類所設計的
各種機器中最精確,最能做出確切判斷的機器,來產生"隨機數",這看上去有些自相矛盾.甚至在
概念上是講不通的.任何程式必將產生完全可以預計的結果.因而不是真正的"隨機數".
現在各種語言中的隨機數產生函式所產生的"隨機數",實際上被稱之為"偽隨機數".可以將
整個隨機數函式看做這樣乙個表示式:
a = r(s)
其中r是隨機函式,s是種子.a是乙個數列.即對於任意乙個種子s,經過r的計算後,總有乙個確定
的數列a與之對應.而當在c#裡呼叫var rnd = new random (s)或在c裡呼叫srand(s)實質上
所做工作之一就是設定這個種子.而rnd.next();或rand()只不過是在a上取下乙個元素而已.當然實
際的實現不可能事先計算乙個數列a,所以rand()相當於由s計算出下乙個數字s',然後將s'作為新
的種子賦值給s,最後將s'作為結果返回.
接下來就是兩種常見的錯誤用法了:
c# code
for(inti=
0;i<
n;++i),
",rnd.next());
}
這樣使用隨機數產生器只會產生乙個固定的常數n.
因為每次都用同乙個種子初始化了隨機數產生器後呼叫了next().
所取得的都是數列a上的第乙個元素.而這個元素的值肯定是固定
的(當然n取什麼值要看隨機函式的實現而定).
而第二種情況就更常見了:
c# code
for(inti=
0;i<
n;++i),
",rnd.next());
}
這樣呼叫應該是希望通過時間的不同來達到隨機的效果;但是得到的結果就和我那位朋友一樣.會是形似
97,97,97,97,....97,30,30,30,30,30,30,30,30,30,30,30,30,....,27,27,27,27,27,27,....
的一串數列.這是因為windows系統時鐘的更新頻率大概在10ms左右.而這個for迴圈的執行顯然要快
得多.於是在一段執行時間內environment.tickcount (random的預設種子)或是c的time函式返回的
都是同乙個值.從而導致rnd.next在一段時間內返回乙個常數.
所以正確的用法應該將隨機數產生器的初始化移出迴圈:
c# code
var rnd=new
random ();
//用系統時間作為種子
for(
inti=0
;i<
n;++i),
",rnd.next());
}
就個人習慣來說.在乙個經常用到隨機數的程式中,我會在main中就初始化乙個全域性的隨機數產生器,在
之後要用到隨機數的地方就直接呼叫next,而不用每次都構造乙個random.
random rnd = new random();
比如說輸出1-100不重複的隨機數
c# code
list<
int>
list
=new
list
<
int>
();for
(inti=
0;i<
100;i++)
list.add(value);
}
然後輸出list
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