一、rand()
函式名: rand
功 能: 隨機數發生器
用 法: int rand(void);
所在標頭檔案: stdlib.h
函式說明 :
rand()的內部實現是用線性同餘法做的,它不是真的隨機數,因其週期特別長,故在一定
的範圍裡可看成是隨機的。
rand()返回一隨機數值的範圍在0至rand_max 間。rand_max的範圍最少是在32767之間(int)。用
unsigned int 雙位元組是65535,四位元組是4294967295的整數範圍。0~rand_max每個數字被選中
的機率是相同的。
使用者未設定隨機數種子時,系統預設的隨機數種子為1。
rand()產生的是偽隨機數字,每次執行時是相同的;若要不同,用函式srand()初始化它。
rand
函式產生的是偽隨機數,也就是說它不是乙個真實的隨機數。
那麼偽隨機數是怎麼實現的呢?原理大概如下:
如果約定: a
1=f(
seed
),an
+1=f
(an)
那你可以行到乙個序列:a1
,a2,
a3..
.an那麼要製作乙個偽隨機函式rand
,只需要讓它每呼叫一次就返回序列的下乙個元素就行。
就相當於第1次呼叫rand
返回a
1,第2次返回a2
,…,第n次返回an
,這樣每次調rand
都能拿到乙個不同的數,只要整個序列的規律不明顯,整個函式看起來就是隨機的。現在計算機上的rand
函式都是用這樣的原理實現的,這裡的seed
被稱為「隨機數種子」。
但這裡有乙個問題,如果seed
不變,那我們每次呼叫rand
函式獲取的序列都是相同的。這就會造成有的程式跑一遍退出後,再重新跑一遍,兩次的輸出結果是相同的。所以我們還需要乙個介面去設定seed
值,這個介面就是srand
函式。
二、srand()
函式名: srand
功 能: 初始化隨機數發生器
用 法: void srand(unsigned int seed);
所在標頭檔案: stdlib.h
函式說明:
srand()用來設定rand()產生隨機數時的隨機數種子。
引數seed必須是個整數,通常可以利用time(0)的返回值或null來當做seed。
如果每次seed都設相同值,rand()所產生的隨機數值每次就會一樣。
三、rand()和srand()的關係
rand()和srand()要一起使用,其中srand()用來初始化隨機數種子,rand()用來產生隨機數。
因為預設情況下隨機數種子為1,而相同的隨機數種子產生的隨機數是一樣的,失去了隨機性的意義,所以為使每次得到的隨機數不一樣,用函式srand()初始化隨機數種子。srand()的引數,用time函式值(即當前時間),因為兩次呼叫rand()函式的時間通常是不同的,這樣就可以保證隨機性了。
四、產生一定範圍隨機數的通用表示公式
要取得[a,b)的隨機整數,使用(rand() % (b-a))+ a (結果值含a不含b)。
要取得[a,b]的隨機整數,使用(rand() % (b-a+1))+ a (結果值含a和b)。
要取得(a,b]的隨機整數,使用(rand() % (b-a))+ a + 1 (結果值不含a含b)。
(總的來說,通用公式:a + rand() % n ;其中的a是起始值,n是整數的範圍)
要取得a到b之間的隨機整數,另一種表示:a + (int)b * rand() / (rand_max + 1)。
要取得0~1之間的浮點數,可以使用rand() / double(rand_max)。
a + rand() % n
其中的a是起始值,n是整數的範圍。
a + rand() % (b-a+1) 就表示a~b之間的乙個隨機數
偽隨機數生成器生
成 0 到 n 之間的乙個整數,返回的整數再除以 n。得出的數字總是處於 0 和 1 之間。對生成器隨後的呼叫採用第一次執行產生的整數,並將它傳給
乙個函式,以生
成 0 到 n 之間的乙個新整數,然後再將新整數除以 n 返回。這
意味著,由任
何偽隨機數生成器返回的數目會受到 0 到 n 之間整數數目的限制。
若要0~1的小數,則可以先取得0~10的整數,然後均除以10即可得到隨機到十分位的10個隨機小數,若要得到隨機到百分位的隨機小數,則需要先得到0~100的10個整數,然後均除以100,其它情況依此類推。
五、產生相同的隨機數的原因
計算機的隨機數都是由偽隨機數,即是由小m多項式序列生成的,其中產生每個小序列都有乙個初始值,即隨機種子。(注意: 小m多項式序列的週期是65535,即每次利用乙個隨機種子生成的隨機數的週期是65535,當你取得65535個隨機數後它們又重複出現了。)
我們知道rand()函式可以用來產生隨機數,但是這不是真真意義上的隨機數,是乙個偽隨機數,是根據乙個數(我們可以稱它為種子)為基準以某個遞推公式推算出來的一系列數,當這系列數很大的時候,就符合正態公布,從而相當於產生了隨機數,但這不是真正的隨機數,當計算機正常開機後,這個種子的值是定了的,除非你破壞了系統。
為得到不同的隨機數序列,則需改變這個種子的值。方法:在開始產生隨機數前,呼叫一次srand(time(null))(注意:srand()一定要放在迴圈外面或者是迴圈呼叫的外面,否則的話得到的是相同的隨機數)。
例如 1:
int_tmain
(int
argc
,_tchar
*argv
)
return0;rand 是固定的迭代函式,對乙個初始值不停巢狀計算,輸出每次計算的結果。輸出的序列有不錯的統計性質,}
所以叫偽隨機數。srand 就是設定這個初始值。
不停地設定相同的初始值,rand 就總是初始值經過一次計算的結果,也就不會變。這是錯誤的用法。
srand()函式是初始化隨機數產生器,它產生隨機數種子,說白了就是初始化隨機數。srand((unsigned)time(0));取的是系統時間,也就是距離1970.1.1午夜有多少秒。
而for迴圈每迴圈一次時間遠遠小於1秒,這就導致了srand((unsigned)time(0))產生的種子並沒有改變。 那麼,
相同的隨機數種子所產生的隨機數肯定是一樣的了。正確的用法,srand 乙個程式只能呼叫一次。或者說乙個執行緒只呼叫一
次(對於常見的每個執行緒乙個隨機數發生器狀態的 c 執行時庫)。
將srand((int)time(0))提到迴圈的外面就ok了。
例如 2:
#include
#include
#include
int main()
srand() 是撒下隨機數的種子 將收穫乙個隨機數的序列,而rand()表示依次從這個序列中取出乙個數並返回
,如果你給srand()輸入的整型引數不同,那麼你獲取的隨機數序列也不同 呼叫rand()返回的值也就不同。
具體到該例子,srand(time(null))表示 以 從2023年1月1日0時0分秒到現在所經過的秒數 為種子 ,
那麼對應也會產生乙個隨機數序列。當連續呼叫rand()返回的是隨機數序列的前兩個數。在一秒內執行該程式
兩次,會發現第一次執行產生的隨機數a.b與第二次產生的隨機數 a、b是相同的,而超過1,秒的話情況就不同了。
eg:#include
#include
#include
int main()
結果:a和c的值是一樣的,因為它們的seed都是一樣的,都是取出以同一seed為基準生成的序列數的第乙個數。
rand 函式使用
一般情況下,我們在生成隨機數的時候,都會用srand來獲取種子,再使用rand 函式生成隨機數。include include void main 結果確並不是跟設想的一樣產生隨機數 root localhost test a.out i 0,r 6 i 1,r 6 i 2,r 6 i 3,r 6 ...
關於rand函式
c語言要獲得隨機數,就要用到rand 函式。關於rand函式要注意以下幾點 1.要包含stdlib.h,rand函式宣告在這個函式裡。2.rand 函式返回乙個0 rand max之間的隨機數,經測試在vc,gcc中,0,rand max 這個隨機數是可以是0或rand max的。3.rand 產生...
rand 函式詳解
在程式設計中有時需要產生乙個隨機數,來滿足程式所要實現的功能,這裡介紹乙個函式 rand 函式來實現乙個隨機數的產生。使用rand 函式需要引 include標頭檔案 rand 函式的定義 int rand void rand 函式的說明 1.rand 函式其實不是真正意義上的隨機數生成器,rand...