在C語言中,rand()函數(shù)可以用來產(chǎn)生隨機數(shù),但是這不是真真意義上的隨機數(shù),是一個偽隨機數(shù),是根據(jù)一個數(shù),我們可以稱它為種子,為基準以某個遞推公式推算出來的一系數(shù),當這系列數(shù)很大的時候,就符合正態(tài)公布,從而相當于產(chǎn)生了隨機數(shù),但這不是真正的隨機數(shù),當計算機正常開機后,這個種子的值是定了的,除非你破壞了系統(tǒng),為了改變這個種子的值,C提供了srand()函數(shù),它的原形是void srand( int a)。
可能大家都知道C語言中的隨機函數(shù)random,可是random函數(shù)并不是ANSI C標準,所以說,random函數(shù)不能在gcc,vc等編譯器下編譯通過。
rand()會返回一隨機數(shù)值,范圍在0至RAND_MAX 間。返回0至RAND_MAX之間的隨機數(shù)值,RAND_MAX定義在stdlib.h,(其值至少為32767)我運算的結(jié)果是一個不定的數(shù),要看你定義的變量類型,int整形的話就是32767. 在調(diào)用此函數(shù)產(chǎn)生隨機數(shù)前,必須先利用srand()設(shè)好隨機數(shù)種子,如果未設(shè)隨機數(shù)種子,rand()在調(diào)用時會自動設(shè)隨機數(shù)種子為1.一般用for語句來設(shè)置種子的個數(shù)。具體見下面的例子。
一、如何產(chǎn)生不可預(yù)見的隨機序列呢
利用srand((unsigned int)(time(NULL))是一種方法,因為每一次運行程序的時間是不同的。
在C語言里所提供的隨機數(shù)發(fā)生器的用法:現(xiàn)在的C編譯器都提供了一個基于ANSI標準的偽隨機數(shù)發(fā)生器函數(shù),用來生成隨機數(shù)。它們就是rand()和srand()函數(shù)。這二個函數(shù)的工作過程如下:
1)首先給srand()提供一個種子,它是一個unsigned int類型,其取值范圍從0~65535;
2)然后調(diào)用rand(),它會根據(jù)提供給srand()的種子值返回一個隨機數(shù)(在0到32767之間)
3)根據(jù)需要多次調(diào)用rand(),從而不間斷地得到新的隨機數(shù);
4)無論什么時候,都可以給srand()提供一個新的種子,從而進一步“隨機化”rand()的輸出結(jié)果。
下面是0~32767之間的隨機數(shù)程序:
#include #include #include //使用當前時鐘做種子
void main( void )
{int i;srand( (unsigned)time( NULL ) ); //初始化隨機數(shù)for( i = 0; i < 10;i++ ) //打印出10個隨機數(shù)printf( ” %dn”, rand() );}
根據(jù)上面的程序可以很容易得到0~1之間的隨機數(shù):
#include #include #include main( )
{int i;srand( (unsigned)time( NULL ) );for( i = 0; i < 10;i++ )
printf( “%5.2fn”, rand()/32767.0);}而產(chǎn)生1~100之間的隨機數(shù)可以這樣寫:
#include #include #include main( )
{int i;srand( (unsigned)time( NULL ) );for( i = 0; i < 10;i++ )
printf( “%dn”, rand()%100+1);}二、三個通用的隨機數(shù)發(fā)生器,推薦用第三個
函數(shù)名: rand
功能: 隨機數(shù)發(fā)生器
用法: void rand(void);
程序例:
#include #include
int main(void)
{ int i;
printf(“Ten random numbers from 0 to 99nn”);for(i=0; i<10; i++)
printf(“%dn”, rand() % 100);return 0;}
函數(shù)名:random
功能:隨機數(shù)發(fā)生器
用法:intrandom(intnum);
程序例:
#include #include #include
/* prints a random number in the range 0 to 99 */ int main(void)
{ randomize();printf(“Random number in the 0-99 range: %dn”, random (100));return 0;}
函數(shù)名:randomize這個比較好!
功能:初始化隨機數(shù)發(fā)生器
用法:voidrandomize(void);
程序例:
#include #include #include
int main(void)
{ int i;
randomize();printf(“Ten random numbers from 0 to 99nn”);for(i=0; i<10; i++)
printf(“%dn”, rand() % 100);return 0;}
在《計算機常用算法》中有介紹隨機數(shù)的生成算法
三、如何產(chǎn)生設(shè)定范圍內(nèi)的隨機數(shù)
由于rand產(chǎn)生的隨機數(shù)從0到rand_max,而rand_max是一個很大的數(shù),那么如何產(chǎn)生從X~Y的數(shù)呢?
從X到Y(jié),有Y-X+1個數(shù),所以要產(chǎn)生從X到Y(jié)的數(shù),只需要這樣寫:
k=rand()%(Y-X+1)+X;
這樣,就可以產(chǎn)生你想要的任何范圍內(nèi)的隨機數(shù)了。
四、產(chǎn)生不重復(fù)的隨機數(shù)
1)
#include #include #include #include swap(int *pm,int *pn) /*必須用指針進行交換*/ { int temp;temp=*pm;*pm=*pn;*pn=temp;}
int main(void)
{ int i,a[513];/*int *pa,*pb;*/ srand( (unsigned)time( NULL ) ); /*定義這個可以產(chǎn)生不同的隨機數(shù)*/ for(i=1; i<=512; i++){a[i]=i;printf(“%4d”,a[i]);} for(i=512; i>=1; i——)
{ /* pa=&a[i]; pb=&a[rand()%i+1];*/ swap(&a[i], &a[rand()%i+1]); /*加一是從一到i的隨機,就不會包含0*/ /*不用再定義指針,這樣結(jié)論是一樣的*/ } printf(“n”) ;for(i=1; i<=64; i++)
printf(“%4d”,a[i] );getch(); /*wintc的輸出*/ }
2)
#include #include #include
int main(void)
{ int a[100]={0}; int i,m;for(i=1; i<=99; ++i)
printf(“%4d”,a[i] );
srand( (unsigned)time( NULL ) );
for(i=1; i<=99; i++)
{ while(a[m=rand()%100+1]);a = i;} for(i=1; i<=99; ++i)
printf(“%4d”,a[i] );
getch();}