C语言中获得随机数的方法
1. 基本函数
在C语言中取随机数所需要的函数是:
int rand(void); void srand (unsigned int n);
rand()函数和srand()函数被声明在头文件stdlib.h中,所以要使用这两个函数必须包含该头文件:
#include
2. 使用方法
rand()函数返回0到RAND_MAX之间的伪随机数(pseudorandom)。RAND_MAX常量被定义在stdlib.h头文件中。其值等于32767,或者更大。
srand()函数使用自变量n作为种子,用来初始化随机数产生器。只要把相同的种子传入srand(),然后调用rand()时,就会产生相同的随机数序列。因此,我们可以把时间作为srand()函数的种子,就可以避免重复的发生。如果,调用rand()之前没有先调用srand(),就和事先调用srand(1)所产生的结果一样。
举个例子,假设我们要取得0~10之间的随机整数(不含10本身):
/* 例1:不指定种子的值 */
for (int i=0; i<10; i++) { printf("%d ", rand()%10); }
每次运行都将输出:1 7 4 0 9 4 8 8 2 4
/* 例2:指定种子的值为1 */
srand(1); for (int i=0; i<10; i++) { printf("%d ", rand()%10); }
每次运行都将输出:1 7 4 0 9 4 8 8 2 4
例2的输出结果与例1是完全一样的。
/* 例3:指定种子的值为8 */ srand(8); for (int i=0; i<10; i++) { printf("%d ", rand()%10); }
每次运行都将输出:4 0 1 3 5 3 7 7 1 5
该程序取得的随机值也是在[0,10)之间,与srand(1)所取得的值不同,但是每次运行程序的结果都相同。
/* 例4:指定种子值为现在的时间 */ srand((unsigned)time(NULL)); for (int i=0; i<10; i++) { printf("%d ", rand()%10); }
该程序每次运行结果都不一样,因为每次启动程序的时间都不同。另外需要注意的是,使用time()函数前必须包含头文件time.h。
3. 注意事项
求一定范围内的随机数。
如要取[0,10)之间的随机整数,需将rand()的返回值与10求模。
randnumber = rand() % 10;
那么,如果取的值不是从0开始呢?你只需要记住一个通用的公式。
要取[a,b)之间的随机整数(包括a,但不包括b),使用:
(rand() % (b - a)) + a
伪随机浮点数。
要取得0~1之间的浮点数,可以用:
rand() / (double)(RAND_MAX)
如果想取更大范围的随机浮点数,比如0~100,可以采用如下方法:
rand() /((double)(RAND_MAX)/100) 其他情况,以此类推,这里不作详细说明。
随机数主要有两个函数
一个种子产生函数
void
srand(int);
一个随机数产生函数
int
rand();
当我们要产生随机数的时候,首先我们生成一个随机数种子(注意相同的种子产生的随机数序列是一样的)
然后使用rand()函数得到随机数
祝你好运
(1) 如果你只要产生随机数而不需要设定范围的话,你只要用rand()就可以了:rand()会返回一随机数值, 范围在0至RAND_MAX 间。RAND_MAX定义在stdlib.h, 其值为2147483647。
例如:#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
void main()
{
for(int i=0;i<10;i+)
printf("%d\n",rand());
} (2) 如果你要随机生成一个在一定范围的数,你可以在宏定义中定义一个random(int number)函数,然后在main()里面直接调用random()函数:例如:随机生成10个0~100的数:
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define random(x) (rand()%x)
void main()
{
for(int x=0;x<10;x++)
printf("%d\n",random(100));
} (3)但是上面两个例子所生成的随机数都只能是一次性的,如果你第二次运行的时候输出结果仍和第一次一样。这与srand()函数有关。srand()用来设置rand()产生随机数时的随机数种子。在调用rand()函数产生随机数前,必须先利用srand()设好随机数种子(seed), 如果未设随机数种子, rand()在调用时会自动设随机数种子为1。上面的两个例子就是因为没有设置随机数种子,每次随机数种子都自动设成相同值1 ,进而导致rand()所产生的随机数值都一样。srand()函数定义 : void srand (unsigned int seed);
通常可以利用geypid()或time(0)的返回值来当做seed
如果你用time(0)的话,要加入头文件#include<time.h>例如:
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<time.h>
#define random(x) (rand()%x)
void main()
{ srand((int)time(0));
for(int x=0;x<10;x++)
printf("%d\n",random(100));
}这样两次运行的结果就会不一样了!!
可以使用库函数rand()。
rand声明于stdlib.h,其原型为
int rand(void);
功能为返回一个随机整型值。在C语言中,该值是一个正数值。
在需要限定获取到的随机数范围时,如范围要求为[m,n] m<n且m,n均为整数,可以用
rand()%(n-m+1)+m
的形式进行获取。原理为:
%为取余计算,当%k时,结果是[0,k-1]之间的数值;
于是rand()%(n-m+1) ∈ [0, n-m];
所以rand()%(n-m+1)+m ∈ [0+m, n-m+m]=[m,n]。
问题1: 怎样获得一个真正的随机数?要知道,rand()是不能产生真正的随机数的!即使不能产生真正的随机数,也要大概接近呀!而rand()好象每次的随机都一样。
专家解答:
之所以rand()每次的随机数都一样是因为rand()函数使用不正确。各种编程语言返回的随机数(确切地说是伪随机数)实际上都是根据递推公式计算的一组数值,当序列足够长,这组数值近似满足均匀分布。如果计算伪随机序列的初始数值(称为种子)相同,则计算出来的伪随机序列就是完全相同的。这个特性被有的软件利用于加密和解密。加密时,可以用某个种子数生成一个伪随机序列并对数据进行处理;解密时,再利用种子数生成一个伪随机序列并对加密数据进行还原。这样,对于不知道种子数的人要想解密就需要多费些事了。当然,这种完全相同的序列对于你来说是非常糟糕的。要解决这个问题,需要在每次产生随机序列前,先指定不同的种子,这样计算出来的随机序列就不会完全相同了。你可以在调用rand()函数之前调用srand( (unsigned)time( NULL ) ),这样以time函数值(即当前时间)作为种子数,因为两次调用rand函数的时间通常是不同的,这样就可以保证随机性了。你也可以使用srand函数来人为指定种子数。Windows 9x/NT的游戏FreeCell就允许用户指定种子数,这样用户如果一次游戏没有成功,下次还可以以同样的发牌结果再玩一次。
问题2: 我按照上述方法并不能产生随机数,仅产生公差为3或4的等差数列:
#include <stdlib.h>
#include <iostream.h>
#include <conio.h>
#include <time.h>
void main()
{
for(int i=0;i<100000;i++)
{
srand( (unsigned)time( NULL ) );
cout<<rand()<<endl;
}
}
专家解答:
你的程序是有问题的,你每产生一个随机数之前,都调用一次srand,而由于计算机运行很快,所以你每次用time得到的时间都是一样的(time的时间精度较低,只有55ms)。这样相当于使用同一个种子产生随机序列,所以产生的随机数总是相同的。你应该把srand放在循环外:
srand( (unsigned)time( NULL ) );
for(int i=0;i<100000;i++)
{
//相关语句
}
C语言生成随机数需要用到两个函数,一个是srand(),一个是rand(),首先给srand()提供一个种子,unsigned int类型,其取值范围从0~65535,srand()根据这个种子会由一个特定的公式生成一个随机数序列;然后调用rand(),它会依次从这个序列中返回一个数(在0到32767之间),而在不指定srand()种子的情况下,它每次都使用默认的种子,因此生成的序列是同一个,你每次运行,当然就取到相同的数字了。
你可以在程序里添加头文件time.h,用当前时间作为srand的种子,这样就能保证每次运行时都能取到不同的随机数序列。如下:
time_t t;
srand((unsigned) time(&t));
然后就可以用rand()取随机数了。
在VC中设计到随机数有两个函数
srand() and rand()
srand() 的作用是是一个种子,提供每次获得随机数的基数而已,rand()根据种子而产生随机数
注意
1:srand() 里的值必须是动态变化的,否则得到的随机数就是一个固定数
2:其实可以不用写srand() ,只用rand()就可以了,省事,简单,例子如下
如果我们想得到一个 0-60的随机数那么可以写成
int i;
i=rand()%60;
就可以了。
当然最好有个统一的标注如下:
int i;
srand((unsigned)time( NULL ));
i=rand()%60;
这样就OK了。
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