c 學習筆記隨機數生成

功能：

隨機數發生器

用法：

int rand(void)

標頭檔案：

stdlib.h (c++中為 cstdlib)

note:

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。

功能：

初始化隨機數發生器

用法：

void srand(unsigned int seed)

標頭檔案：

stdlib.h (c++中為 cstdlib)

note:

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，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。

rand()產生的隨機數在每次執行的時候都是與上一次相同的。若要不同,用函式srand()初始化它。可以利用srand((unsigned int)(time(null))的方法，產生不同的隨機數種子，因為每一次執行程式的時間是不同的。步驟：

給srand()提供乙個種子，它是乙個unsigned int型別；

呼叫rand()，它會根據提供給srand()的種子值返回乙個隨機數(在0到rand_max之間)；

根據需要多次呼叫rand()，從而不間斷地得到新的隨機數；

無論什麼時候，都可以給srand()提供乙個新的種子，從而進一步「隨機化」rand()的輸出結果。

0~rand_max之間的隨機數程式：

#include
#include
#include
using
namespace std;
intmain()

產生一定範圍內隨機數的表示式：

要取得[a,b)的隨機整數，使用(rand() % (b-a))+ a;

要取得[a,b]的隨機整數，使用(rand() % (b-a+1))+ a;

要取得(a,b]的隨機整數，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)。

方法一：

思路：

每生成乙個隨機數，便於前面的所有隨機數進行比較，如果有重複，則捨去不要，重新選取。

評價：

該方法十分費時，並且在資料量巨大的並且有一定限制的時候，會引發巨大問題。例如要生成10000個隨機數，範圍是0-9999，且不能重複，那麼最後幾個隨機數有可能需要相當長的時間才能篩選出來。

方法二：

思路：

假設我們已經由乙個陣列長度為10000的陣列，裡面分別儲存了資料0-9999，我現在的做法是想辦法讓10000個數進行隨機排列，便得到了這樣乙個隨機數列，如果我只要其中的100個數，那麼從前面取出100個就好。

工具：

利用algorithm裡面的乙個函式，來進行簡單處理。

void
random_shuffle
(temp
.begin()
,temp
.end()
)

函式的物件是容器的迭代器，即我們需要將儲存資料從陣列變為容器就好了；

函式的作用是將容器給定迭代器範圍內的元素隨機排列；

**：

#include
#include
#include
using
namespace std;
void
randperm
(int num)
random_shuffle
(temp.
begin()
, temp.
end())
;for
(int i =
0; i < temp.
size()
; i++)}
cout << endl;

方法三：

思路：

按順序產生這些數，但隨機產生它們的位置；

**1：

int a[
100]
;for
(i=0
; i<=99;
++i) a[i]
=i;for
(i=99
; i>=1;
--i)
swap
(a[i]
, a[
rand()
%i])
;

首先第二行按順序用0到99填滿整個陣列；

第三行，是隨機產生從0到m-2個陣列下標，把這個下標的元素值跟m-1下標的元素值交換，一直進行到下標為1的元素。

因此該**只需要遍歷一次就能產生全部的隨機數。

**2：

int a[
100]=;
int i, m;
for(i=
1; i<=99;
++i)

這段**也是隨機產生位置，但它預先把整個陣列初始化為0；

然後隨機產生其中乙個位置，如果該元素值為0，表示這個位置還沒有被使用過，就把i賦予它；否則，就重新隨機產生另乙個位置，直到整個陣列被填滿；

這個方法，越到後面，遇到已使用過的元素的可能性越高，重複次數就越多，這是不及**1的地方，但總的來說，效率還是不錯的。

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