在實(shí)際編程中,我們經(jīng)常需要生成隨機(jī)數(shù)。在c語(yǔ)言中我們通常使用rand方法生成隨機(jī)數(shù),在調(diào)用rand前需要調(diào)用srand初始化隨機(jī)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(jī)數(shù),rand隨機(jī)生成一個(gè)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(gè)隨機(jī)數(shù)。
2、程序運(yùn)行后生成了隨機(jī)數(shù),但直接使用rand的問(wèn)題在于,在下次程序調(diào)用時(shí),生成的隨機(jī)數(shù)與上次一致。所以,rand函數(shù)雖然生成隨機(jī)數(shù),但可以說(shuō)是一個(gè)偽隨機(jī)。因?yàn)槊看握{(diào)用時(shí),生成數(shù)字順序都是固定的。
3、為了在每次調(diào)用時(shí)生成不同的隨機(jī)數(shù),使用srand函數(shù)初始化隨機(jī)數(shù)種子。只要隨機(jī)數(shù)種子變化了,那么生成的隨機(jī)數(shù)就會(huì)改變。通常,srand使用當(dāng)前時(shí)間作為種子。
4、但使用時(shí)間作為隨機(jī)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(duì)于計(jì)算機(jī)來(lái)說(shuō)太漫長(zhǎng)了。我們將生成隨機(jī)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(jī)數(shù)仍然時(shí)一樣。
5、優(yōu)化函數(shù)也比較簡(jiǎn)單,在使用時(shí)間的基礎(chǔ)上,我們還加上一個(gè)定增序號(hào)。這樣能保證就算同一秒鐘內(nèi)多次調(diào)用,隨機(jī)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(jī)數(shù)。所以,在生成隨機(jī)數(shù)之后我們使用模運(yùn)算獲取對(duì)應(yīng)范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)。如生成0到100內(nèi)的隨機(jī)數(shù)。
一、首先包含必要的頭文件
#includestdio.h
這個(gè)包含用于輸入輸出的函數(shù)。
#includestdlib.h
這個(gè)包含初始化隨機(jī)數(shù)種子、產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)的函數(shù)。
#includetime.h
這個(gè)包含與時(shí)間有關(guān)的函數(shù),初始化隨機(jī)數(shù)種子時(shí)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(jī)數(shù)
int r=rand()%(max-min+1)+min;
三、一個(gè)例子,產(chǎn)生10個(gè)[1,100]的隨機(jī)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(dāng)前時(shí)間初始化隨機(jī)數(shù)種子
srand(time(NULL));
printf("隨機(jī)產(chǎn)生的10個(gè)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(yùn)行結(jié)果的截圖
截圖1
截圖2
隨機(jī)函數(shù)就是產(chǎn)生數(shù)的函數(shù),c語(yǔ)言里有rand(),srand()等函數(shù)。
用法
#include stdlib.h
#include stdio.h
#include time.h
void main( void )
{
int i,k;
srand( (unsigned)time( NULL ) ); //用系統(tǒng)時(shí)間當(dāng)種子,對(duì)隨機(jī)函數(shù)進(jìn)行初始化
for( i = 0; i 10;i++ )
{
k=rand()%100; //產(chǎn)生各個(gè)隨機(jī)數(shù)
printf( " k=%d/n", k );
}
}
詳述
rand() srand() 頭文件為#include stdlib.h
標(biāo)準(zhǔn)C庫(kù)中函數(shù)rand()可以生成0~RAND_MAX之間的一個(gè)隨機(jī)數(shù),其中RAND_MAX 是stdlib.h 中定義的一個(gè)整數(shù),它與系統(tǒng)有關(guān)。
rand()函數(shù)沒(méi)有輸入?yún)?shù),直接通過(guò)表達(dá)式rand()來(lái)引用,rand()%n是產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)對(duì)n取余,起到了取0到n-1之間隨機(jī)數(shù)的作用;
例如可以用下面的語(yǔ)句來(lái)打印兩個(gè)隨機(jī)數(shù): printf("Random numbers are: %i %i/n",rand(),rand());
因?yàn)閞and()函數(shù)是按指定的順序來(lái)產(chǎn)生整數(shù),而未指定運(yùn)行的種子,所以rand()每次使用的都是同一個(gè)種子來(lái)產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)序列,因此每次執(zhí)行上面的語(yǔ)句都打印相同的兩個(gè)值,所以說(shuō)C語(yǔ)言的隨機(jī)并不是正真意義上的隨機(jī)。
為了時(shí)程序在每次執(zhí)行時(shí)都能生成一個(gè)新序列的隨機(jī)值,我們通常通過(guò)為隨機(jī)數(shù)生成器提供一粒新的隨機(jī)種子。函數(shù) srand()(來(lái)自stdlib.h)可以為隨機(jī)數(shù)生成器播散種子。只要種子不同rand()函數(shù)就會(huì)產(chǎn)生不同的隨機(jī)數(shù)序列。srand()稱為隨機(jī)數(shù)生成器的初始化器。
srand( (unsigned)time( NULL ) ); 用系統(tǒng)時(shí)間當(dāng)種子,對(duì)隨機(jī)函數(shù)進(jìn)行初始化,每次的系統(tǒng)時(shí)間不同,所以種子也就不同,產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)序列也就不同。