隨機函數(shù)就是產(chǎn)生數(shù)的函數(shù),c語言里有rand(),srand()等函數(shù)。
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用法
#include
#include
#include
void main( void )
{
int i,k;
srand( (unsigned)time( NULL ) ); //用系統(tǒng)時間當種子,對隨機函數(shù)進行初始化
for( i = 0; i 10;i++ )
{
k=rand()%100; //產(chǎn)生各個隨機數(shù)
printf( " k=%d/n", k );
}
}
詳述
rand() srand() 頭文件為#include
標準C庫中函數(shù)rand()可以生成0~RAND_MAX之間的一個隨機數(shù),其中RAND_MAX 是stdlib.h 中定義的一個整數(shù),它與系統(tǒng)有關。
rand()函數(shù)沒有輸入?yún)?shù),直接通過表達式rand()來引用,rand()%n是產(chǎn)生的隨機數(shù)對n取余,起到了取0到n-1之間隨機數(shù)的作用;
例如可以用下面的語句來打印兩個隨機數(shù): printf("Random numbers are: %i %i/n",rand(),rand());
因為rand()函數(shù)是按指定的順序來產(chǎn)生整數(shù),而未指定運行的種子,所以rand()每次使用的都是同一個種子來產(chǎn)生隨機數(shù)序列,因此每次執(zhí)行上面的語句都打印相同的兩個值,所以說C語言的隨機并不是正真意義上的隨機。
為了時程序在每次執(zhí)行時都能生成一個新序列的隨機值,我們通常通過為隨機數(shù)生成器提供一粒新的隨機種子。函數(shù) srand()(來自stdlib.h)可以為隨機數(shù)生成器播散種子。只要種子不同rand()函數(shù)就會產(chǎn)生不同的隨機數(shù)序列。srand()稱為隨機數(shù)生成器的初始化器。
srand( (unsigned)time( NULL ) ); 用系統(tǒng)時間當種子,對隨機函數(shù)進行初始化,每次的系統(tǒng)時間不同,所以種子也就不同,產(chǎn)生的隨機數(shù)序列也就不同。
本文由青松原創(chuàng)并依GPL-V2及其后續(xù)版本發(fā)放,轉載請注明出處且應包含本行聲明。\x0d\x0a\x0d\x0aC++中常用rand()函數(shù)生成隨機數(shù),但嚴格意義上來講生成的只是偽隨機數(shù)(pseudo-random integral number)。生成隨機數(shù)時需要我們指定一個種子,如果在程序內循環(huán),那么下一次生成隨機數(shù)時調用上一次的結果作為種子。但如果分兩次執(zhí)行程序,那么由于種子相同,生成的“隨機數(shù)”也是相同的。\x0d\x0a\x0d\x0a在工程應用時,我們一般將系統(tǒng)當前時間(Unix時間)作為種子,這樣生成的隨機數(shù)更接近于實際意義上的隨機數(shù)。給一下例程如下:\x0d\x0a\x0d\x0a#include \x0d\x0a#include \x0d\x0a#include \x0d\x0ausing namespace std;\x0d\x0a\x0d\x0aint main()\x0d\x0a{\x0d\x0a double random(double,double);\x0d\x0a srand(unsigned(time(0)));\x0d\x0a for(int icnt = 0; icnt != 10; ++icnt)\x0d\x0a cout "No." icnt+1 ": " int(random(0,10)) endl;\x0d\x0a return 0;\x0d\x0a}\x0d\x0a\x0d\x0adouble random(double start, double end)\x0d\x0a{\x0d\x0a return start+(end-start)*rand()/(RAND_MAX + 1.0);\x0d\x0a}\x0d\x0a/* 運行結果\x0d\x0a* No.1: 3\x0d\x0a* No.2: 9\x0d\x0a* No.3: 0\x0d\x0a* No.4: 9\x0d\x0a* No.5: 5\x0d\x0a* No.6: 6\x0d\x0a* No.7: 9\x0d\x0a* No.8: 2\x0d\x0a* No.9: 9\x0d\x0a* No.10: 6\x0d\x0a*/\x0d\x0a利用這種方法能不能得到完全意義上的隨機數(shù)呢?似乎9有點多哦?卻沒有1,4,7?!我們來做一個概率實驗,生成1000萬個隨機數(shù),看0-9這10個數(shù)出現(xiàn)的頻率是不是大致相同的。程序如下:\x0d\x0a#include \x0d\x0a#include \x0d\x0a#include \x0d\x0a#include \x0d\x0ausing namespace std;\x0d\x0a\x0d\x0aint main()\x0d\x0a{\x0d\x0a double random(double,double);\x0d\x0a int a[10] = ;\x0d\x0a const int Gen_max = 10000000;\x0d\x0a srand(unsigned(time(0)));\x0d\x0a \x0d\x0a for(int icnt = 0; icnt != Gen_max; ++icnt)\x0d\x0a switch(int(random(0,10)))\x0d\x0a {\x0d\x0a case 0: a[0]++; break;\x0d\x0a case 1: a[1]++; break;\x0d\x0a case 2: a[2]++; break;\x0d\x0a case 3: a[3]++; break;\x0d\x0a case 4: a[4]++; break;\x0d\x0a case 5: a[5]++; break;\x0d\x0a case 6: a[6]++; break;\x0d\x0a case 7: a[7]++; break;\x0d\x0a case 8: a[8]++; break;\x0d\x0a case 9: a[9]++; break;\x0d\x0a default: cerr "Error!" endl; exit(-1);\x0d\x0a }\x0d\x0a \x0d\x0a for(int icnt = 0; icnt != 10; ++icnt)\x0d\x0a cout icnt ": " setw(6) setiosflags(ios::fixed) setprecision(2) double(a[icnt])/Gen_max*100 "%" endl;\x0d\x0a \x0d\x0a return 0;\x0d\x0a}\x0d\x0a\x0d\x0adouble random(double start, double end)\x0d\x0a{\x0d\x0a return start+(end-start)*rand()/(RAND_MAX + 1.0);\x0d\x0a}\x0d\x0a/* 運行結果\x0d\x0a* 0: 10.01%\x0d\x0a* 1: 9.99%\x0d\x0a* 2: 9.99%\x0d\x0a* 3: 9.99%\x0d\x0a* 4: 9.98%\x0d\x0a* 5: 10.01%\x0d\x0a* 6: 10.02%\x0d\x0a* 7: 10.01%\x0d\x0a* 8: 10.01%\x0d\x0a* 9: 9.99%\x0d\x0a*/\x0d\x0a可知用這種方法得到的隨機數(shù)是滿足統(tǒng)計規(guī)律的。\x0d\x0a\x0d\x0a另:在Linux下利用GCC編譯程序,即使我執(zhí)行了1000000次運算,是否將random函數(shù)定義了inline函數(shù)似乎對程序沒有任何影響,有理由相信,GCC已經(jīng)為我們做了優(yōu)化。但是冥冥之中我又記得要做inline優(yōu)化得加O3才行...\x0d\x0a\x0d\x0a不行,于是我們把循環(huán)次數(shù)改為10億次,用time命令查看執(zhí)行時間:\x0d\x0achinsung@gentoo ~/workspace/test/Debug $ time ./test \x0d\x0a0: 10.00%\x0d\x0a1: 10.00%\x0d\x0a2: 10.00%\x0d\x0a3: 10.00%\x0d\x0a4: 10.00%\x0d\x0a5: 10.00%\x0d\x0a6: 10.00%\x0d\x0a7: 10.00%\x0d\x0a8: 10.00%\x0d\x0a9: 10.00%\x0d\x0a\x0d\x0areal 2m7.768s\x0d\x0auser 2m4.405s\x0d\x0asys 0m0.038s\x0d\x0achinsung@gentoo ~/workspace/test/Debug $ time ./test \x0d\x0a0: 10.00%\x0d\x0a1: 10.00%\x0d\x0a2: 10.00%\x0d\x0a3: 10.00%\x0d\x0a4: 10.00%\x0d\x0a5: 10.00%\x0d\x0a6: 10.00%\x0d\x0a7: 10.00%\x0d\x0a8: 10.00%\x0d\x0a9: 10.00%\x0d\x0a\x0d\x0areal 2m7.269s\x0d\x0auser 2m4.077s\x0d\x0asys 0m0.025s\x0d\x0a\x0d\x0a前一次為進行inline優(yōu)化的情形,后一次為沒有作inline優(yōu)化的情形,兩次結果相差不大,甚至各項指標后者還要好一些,不知是何緣由...
可以使用C語言標準庫中的srand()和rand()來生成隨機數(shù),同時要生成1~99之間的隨機數(shù),只需要將生成的隨機數(shù)與99整除,取其余數(shù)+1即可保證所有產(chǎn)生的隨機數(shù)在[1,99]的區(qū)間之內。示例代碼如下:
#includestdio.h
#includestdlib.h
#includetime.h
int?main()
{
int?a,i;
srand((unsigned)time(NULL));//初始化隨機數(shù)
for(i=0;i200;i++)
{
a=rand()%99+1;//隨機數(shù)的產(chǎn)生調用rand()函數(shù)
printf("%d\t",a);
}
printf("\n");
return?0;
}
#include
stdlib.h
#include
stdio.h
#include
time.h
void
main()
{
int
i,count[100];
for(i=0;i100;i++)
{count[i]=random(100);//設定
取值范圍
,這表明
隨機數(shù)
是0-100之間取
printf("%d\n",count[i]);
}
}