在實際編程中，我們經(jīng)常需要生成隨機數(shù)。在c語言中我們通常使用rand方法生成隨機數(shù)，在調(diào)用rand前需要調(diào)用srand初始化隨機數(shù)種子。
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電腦：華為MateBook14
系統(tǒng)：Windows10
軟件：notepad++等編輯器、gcc編譯器1.0
1、使用rand函數(shù)生成隨機數(shù)，rand隨機生成一個位于0 ~ RAND_MAX之間的整數(shù)。如下圖中，我們直接使用rand方法生成10個隨機數(shù)。
2、程序運行后生成了隨機數(shù)，但直接使用rand的問題在于，在下次程序調(diào)用時，生成的隨機數(shù)與上次一致。所以，rand函數(shù)雖然生成隨機數(shù)，但可以說是一個偽隨機。因為每次調(diào)用時，生成數(shù)字順序都是固定的。
3、為了在每次調(diào)用時生成不同的隨機數(shù)，使用srand函數(shù)初始化隨機數(shù)種子。只要隨機數(shù)種子變化了，那么生成的隨機數(shù)就會改變。通常，srand使用當前時間作為種子。
4、但使用時間作為隨機數(shù)種子是否安全呢？我們目前程序執(zhí)行的速度都太快了，一秒鐘對于計算機來說太漫長了。我們將生成隨機數(shù)的操作定義為函數(shù)，然后調(diào)用函數(shù)兩次，看生成的隨機數(shù)仍然時一樣。
5、優(yōu)化函數(shù)也比較簡單，在使用時間的基礎(chǔ)上，我們還加上一個定增序號。這樣能保證就算同一秒鐘內(nèi)多次調(diào)用，隨機數(shù)的種子都是不一樣的。
6、通常，我們需要獲取一定范圍內(nèi)的隨機數(shù)。所以，在生成隨機數(shù)之后我們使用模運算獲取對應(yīng)范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)。如生成0到100內(nèi)的隨機數(shù)。
本文由青松原創(chuàng)并依GPL-V2及其后續(xù)版本發(fā)放，轉(zhuǎn)載請注明出處且應(yīng)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(nèi)循環(huán)，那么下一次生成隨機數(shù)時調(diào)用上一次的結(jié)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(yīng)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(jié)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(jié)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(jié)果相差不大，甚至各項指標后者還要好一些，不知是何緣由...
rand()
rand()函數(shù)用來產(chǎn)生隨機數(shù)，但是，rand()的內(nèi)部實現(xiàn)是用線性同余法實現(xiàn)的，是偽隨機數(shù)，由于周期較長，因此在一定范圍內(nèi)可以看成是隨機的。
rand()會返回一個范圍在0到RAND_MAX（至少是32767）之間的偽隨機數(shù)（整數(shù)）。
在調(diào)用rand()函數(shù)之前，可以使用srand()函數(shù)設(shè)置隨機數(shù)種子，如果沒有設(shè)置隨機數(shù)種子，rand()函數(shù)在調(diào)用時，自動設(shè)計隨機數(shù)種子為1。隨機種子相同，每次產(chǎn)生的隨機數(shù)也會相同。
rand()函數(shù)需要的頭文件是：stdlib.h
rand()函數(shù)原型：int rand(void);
使用rand()函數(shù)產(chǎn)生1-100以內(nèi)的隨機整數(shù)：int number1 = rand() % 100+1。
srand()
srand()函數(shù)需要的頭文件仍然是：stdlib.h
srand()函數(shù)原型：void srand (usigned int seed);
srand()用來設(shè)置rand()產(chǎn)生隨機數(shù)時的隨機數(shù)種子。參數(shù)seed是整數(shù)，通?？梢岳胻ime(0)或getpid(0)的返回值作為seed。
使用rand()和srand()產(chǎn)生1-100以內(nèi)的隨機整數(shù):
srand(time(0));
int number1 = rand() % 100+1。
一、首先包含必要的頭文件
#includestdio.h
這個包含用于輸入輸出的函數(shù)。
#includestdlib.h
這個包含初始化隨機數(shù)種子、產(chǎn)生隨機數(shù)的函數(shù)。
#includetime.h
這個包含與時間有關(guān)的函數(shù)，初始化隨機數(shù)種子時可以用到。
二、使用如下公式產(chǎn)生在區(qū)間[min,max]之間的隨機數(shù)
int r=rand()%(max-min+1)+min;
三、一個例子，產(chǎn)生10個[1,100]的隨機整數(shù)
#include stdio.h
#include stdlib.h
#include time.h
int main()
{
const int min=1,max=100;
int i,r;
//用當前時間初始化隨機數(shù)種子
srand(time(NULL));
printf("隨機產(chǎn)生的10個1-100的整數(shù)是：");
for(i=0;i10;i++)
{
r=rand()%(max-min+1)+min;
printf("%d,",r);
}
return 0;
}
四、運行結(jié)果的截圖
截圖1
截圖2
C++的隨機函數(shù)
C++/c語言里,是沒有辦法得到一個真正的隨機數(shù)序列的.想要等到一個真正的隨機數(shù)序列,必須使用特定的隨機數(shù)硬件發(fā)生器.也就是說,軟件是沒有辦法產(chǎn)生真正的隨機數(shù).因為軟件必須按照一定的邏輯來編寫.既然是按照特定的邏輯(也就是說算法)來編寫 ,那么產(chǎn)生的運算結(jié)果就是一定的.這一點,就是軟件天生的特性.想想看,如果一個軟件,同樣的代碼喝條件下,每次運行的結(jié)果不一樣,那還有誰會用?
所以,在C++/C語言中,就有了"偽隨機數(shù)"的概念.意思也就是說,通過一個特定的算法,產(chǎn)生一個假的隨機數(shù)序列.那么,程序員又希望這個隨機數(shù)序列跟接近真正的隨機數(shù)序列,也就是希望得到的序列的不一樣,所以有了一個"播種"的概念.
srand(unsgined int seed);
這個函數(shù)就是用來"播種"的.通過一個"種子"(SEED),來控制隨機數(shù)的序列不一樣.只要種子不一樣,那么通過rand()得到的隨機數(shù)序列就不一樣.反過來說,如果種子一樣,那么通過srand()得到的隨機數(shù)就是一樣的.
srand(0);
for( int i = 0; i 10; i++)
{
coutrand()' ';
}
你試著將這個程序執(zhí)行兩次，你會發(fā)現(xiàn)兩次的結(jié)果一樣。那是因為，一旦“種子”確定了，那么這個隨機數(shù)序列就確定了。軟件天生的“行為可重復性”決定了這一點。
所以,一般在播種的時候,喜歡用一個隨機的種子.在絕大多數(shù)的情況下,會使用當前的系統(tǒng)時間.這個數(shù)字在每次程序運行的時候都不一樣.除非你手動的改系統(tǒng)時間.
編程時有時需要隨機輸入一些數(shù),這是調(diào)用隨機函數(shù)可以完成此相命令.
# include “stdio.h”
# include “stdlib.h”
# include “time.h” /*需引用的頭文件*/
srand((unsigned)time(NULL)); /*隨機種子*/
n=rand()%(Y-X+1)+X; /*n為X~Y之間的隨機數(shù)*/
進一步解釋
有
srand()設(shè)置隨機數(shù)種子，rand()得到隨機數(shù)
random()的函數(shù)原型為int random(int num)
它的作用是Returns an integer between 0 and (num-1)
而randomize的函數(shù)原型為void randomize(void)
它的作用是Initializes the random number generator with a random value.
它們的區(qū)別是前者限定隨機數(shù)的產(chǎn)生范圍，而后者這完全是隨機的，另外使用這兩個函數(shù)時
應(yīng)含入
#include stdlib.h
#include time.h
頭文件。
一個例子：
用法如下：
#include stdlib.h
#include stdio.h
#include time.h
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 );
}
}
再抄個~
在VC中設(shè)計到隨機數(shù)有兩個函數(shù)
srand() and rand()
srand() 的作用是是一個種子，提供每次獲得隨機數(shù)的基數(shù)而已，rand()根據(jù)種子而產(chǎn)生隨機數(shù)
注意
1：srand() 里的值必須是動態(tài)變化的，否則得到的隨機數(shù)就是一個固定數(shù)
2：其實可以不用寫srand() ，只用rand()就可以了，省事，簡單，例子如下
如果我們想得到一個 0-60的隨機數(shù)那么可以寫成
int i;
i=rand()%60;
就可以了。
當然最好有個統(tǒng)一的標注如下：
int i;
srand((unsigned)time( NULL ));
i=rand()%60;
這樣就OK了
例題隨機取數(shù)，取1到99之間
1、#include iostream.h
#include stdlib.h
#include time.h
int main()
{
int n;//n為隨機數(shù)
srand(time(NULL));
n=1+rand()%99;
coutn;
return 0;
}
2、#includeiostream.h
#includestdlib.h
#includetime.h
void main()
{
int a;
srand((unsigned) time(NULL));
a=rand()%99+1;
couta;
}
3、#include iostream.h
#include stdlib.h
#include time.h
void main()
{
int j;
srand((unsigned)time(NULL));
loop:
j=rand()%100;
if(j==0)
{
cout"error"endl;
goto loop;
}
else coutjendl;
}
4、如果象樓上的你的那種做法做下去
那應(yīng)該是100%而不是98%
你一定是少了
srand(...........);
其實這個程序也不錯
#include iostream
#include cstdlib
using namespace std;
int main()
{
int counter;
for(counter=0;counter10;counter++)
{
srand(counter+1);
cout"Random number"counter+1":"rand()endl;
}
system("pause");
return 0;
}
5、#include iostream.h
#include stdlib.h
int main()
{
int shu =100;
int n;//n為隨機數(shù)
srand(shu);
n=rand() % shu;
coutn;
return 0;
}
不拿時間作隨機數(shù)，可以設(shè)一個種子數(shù)不清100這樣就產(chǎn)生0~99間的隨機數(shù)。
不過我沒有測試從復率，誰測了告訴我一下。
重慶分公司
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