c++ rand 与srand()

c++ rand与srand()

random函数不是ANSI C标准,不能在gcc,vc等编译器下编译通过。 可改用C++下的rand函数来实现。
     1、C++标准函数库提供一随机数生成器rand,返回0-RAND_MAX之间均匀分布的伪随机整数。 RAND_MAX必须至少为32767。rand()函数不接受参数,默认以1为种子(即起始值)。随机数生成器总是以相同的种子开始,所以形成的伪随机数列也相同,失去了随机意义。(但这样便于程序调试)
      2、C++中另一函数srand(),可以指定不同的数(无符号整数变元)为种子。但是如果种子相同,伪随机数列也相同。一个办法是让用户输入种子,但是仍然不理想。
     3、 比较理想的是用变化的数,比如时间来作为随机数生成器的种子。 time的值每时每刻都不同。所以种子不同,所以,产生的随机数也不同。
// C++随机函数(VC program)
#include
#include
#include
using namespace std;
#define MAX 100
int main(int argc, char* argv[])
{

      //srand()函数产生一个以当前时间开始的随机种子.应该放在for等循环语句前面 不然要很长时间等待
       srand( (unsigned)time( NULL ) ); //用来产生不同的随机种子。

       for (int i=0;i<10;i++)

      //MAX为最大值,其随机域为0~MAX-1
       cout<    return 0;
}
二、rand()的用法
     rand()不需要参数,它会返回一个从0到最大随机数的任意整数,最大随机数的大小通常是固定的一个大整数。这样,如果你要产生0~10的10个整数,可以表达为:
int N = rand() % 11;
     这样,N的值就是一个0~10的随机数,如果要产生1~10,则是这样:
int N = 1 + rand() % 11;
总结来说,可以表示为:
a + rand() % n
     其中的a是起始值,n是整数的范围。
  a + rand() % (b-a+1) 就表示 a~b之间的一个随机数
若要0~1的小数,则可以先取得0~10的整数,然后均除以10即可得到随机到十分位的10个随机小数,若要得到随机到百分位的随机小数,则需要先得到0~100的10个整数,然后均除以100,其它情况依
此类推。
     通常rand()产生的随机数在每次运行的时候都是与上一次相同的,这是有意这样设计的,是为了便于程序的调试。若要产生每次不同的随机数,可以使用srand( seed )函数进行随机化,随着seed的不同,就能够产生不同的随机数。
     如大家所说,还可以包含time.h头文件,然后使用srand(time(0))来使用当前时间使随机数发生器随机化,这样就可以保证每两次运行时可以得到不同的随机数序列(只要两次运行的间隔超过1秒)。

一、rand()

  函数名:   rand  
  功   能:   随机数发生器 
  用   法:   int rand(void);  

  所在头文件: stdlib.h

  函数说明 :

                rand()的内部实现是用线性同余法做的,它不是真的随机数,因其周期特别长,故在一定

                的范围里可看成是随机的。

                rand()返回一随机数值的范围在0至RAND_MAX 间。RAND_MAX的范围最少是在32767之间(int)。用 

                unsigned int 双字节是65535,四字节是4294967295的整数范围。0~RAND_MAX每个数字被选中

                的机率是相同的。                      

                用户未设定随机数种子时,系统默认的随机数种子为1。

                rand()产生的是伪随机数字,每次执行时是相同的;若要不同,用函数srand()初始化它。

  程序例:

 

[cpp] view plain copy print ?
  1. #include    
  2. using namespace std;  
  3. #include          
  4. #include       
  5. #define MIN 1    //随机数产生的范围       
  6. #define MAX 10   
  7.   
  8. int main()     
  9. {   
  10.     int i;   
  11.     srand((unsigned)time(0));  
  12.     cout<<"Ten random numbers from "<
  13.           " to "<" :/n"<
  14.     for(i=0; i<10; i++)          //产生随机数   
  15.     {  
  16.         cout<int)MAX * rand() / (RAND_MAX + 1)<<"/t";   
  17.     }  
  18.     cout<
  19.     return   0;     
  20. }   

#include using namespace std; #include #include #define MIN 1 //随机数产生的范围 #define MAX 10 int main() { int i; srand((unsigned)time(0)); cout<<"Ten random numbers from "<

二、srand()

  函数名:   srand  
  功   能:   初始化随机数发生器  
  用   法:   void srand(unsigned  int  seed); 
  所在头文件: stdlib.h  
  函数说明:
               srand()用来设置rand()产生随机数时的随机数种子。

               参数seed必须是个整数,通常可以利用time(0)的返回值或NULL来当做seed。

               如果每次seed都设相同值,rand()所产生的随机数值每次就会一样。

  程序例: 
  

[cpp] view plain copy print ?
  1. #include    
  2. using namespace std;  
  3. #include          
  4. #include       
  5. #define MIN 0    //随机数产生的范围       
  6. #define MAX 99   
  7.   
  8. int main()     
  9. {   
  10.     int i;   
  11.     srand((unsigned)time(NULL));  
  12.     cout<<"Ten random numbers from "<
  13.           " to "<" :/n"<
  14.     for(i=0; i<10; i++)          //产生随机数   
  15.     {  
  16.         cout<"/t";   
  17.     }  
  18.     cout<
  19.     return   0;     
  20. }   

#include using namespace std; #include #include #define MIN 0 //随机数产生的范围 #define MAX 99 int main() { int i; srand((unsigned)time(NULL)); cout<<"Ten random numbers from "<

三、rand()和srand()的关系

      rand()和srand()要一起使用,其中srand()用来初始化随机数种子,rand()用来产生随机数。

      因为默认情况下随机数种子为1,而相同的随机数种子产生的随机数是一样的,失去了随机性的意义,所以为使每次得到的随机数不一样,用函数srand()初始化随机数种子。srand()的参数,用time函数值(即当前时间),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。

四、产生一定范围随机数的通用表示公式

      要取得[a,b)的随机整数,使用(rand() % (b-a))+ a (结果值含a不含b)。
      要取得[a,b]的随机整数,使用(rand() % (b-a+1))+ a (结果值含a和b)。
      要取得(a,b]的随机整数,使用(rand() % (b-a))+ a + 1 (结果值不含a含b)。

      (总的来说,通用公式:a + rand() % n ;其中的a是起始值,n是整数的范围)

      要取得a到b之间的随机整数,另一种表示:a + (int)b * rand() / (RAND_MAX + 1)。

      要取得0~1之间的浮点数,可以使用rand() / double(RAND_MAX)。

五、产生相同的随机数的原因

      计算机的随机数都是由伪随机数,即是由小M多项式序列生成的,其中产生每个小序列都有一个初始值,即随机种子。(注意: 小M多项式序列的周期是65535,即每次利用一个随机种子生成的随机数的周期是65535,当你取得65535个随机数后它们又重复出现了。)  

      我们知道rand()函数可以用来产生随机数,但是这不是真真意义上的随机数,是一个伪随机数,是根据一个数(我们可以称它为种子)为基准以某个递推公式推算出来的一系列数,当这系列数很大的时候,就符合正态公布,从而相当于产生了随机数,但这不是真正的随机数,当计算机正常开机后,这个种子的值是定了的,除非你破坏了系统。 

             程序示例:

                          

[cpp] view plain copy print ?
  1. #include    
  2. using namespace std;  
  3. #include    
  4. #include    
  5.   
  6. int main()  
  7. {  
  8.     int i;  
  9.     for (i=0; i<10; i++)      //产生10个随机数   
  10.     {  
  11.         cout<"/t";  
  12.     }  
  13.     cout<
  14.     return 0;  
  15. }  

#include using namespace std; #include #include int main() { int i; for (i=0; i<10; i++) //产生10个随机数 { cout<

             每次运行得到相同的随机序列:

                        41 18467 6334  26500 19169 15724 11478                         41 18467 6334 26500 19169 15724 11478  29358 26962 24464

      为得到不同的随机数序列,则需改变这个种子的值。方法:在开始产生随机数前,调用一次srand(time(NULL))(注意:srand()一定要放在循环外面或者是循环调用的外面,否则的话得到的是相同的随机数)。

             程序示例:

                          

[cpp] view plain copy print ?
  1. #include    
  2. using namespace std;  
  3. #include    
  4. #include    
  5.   
  6. int main()  
  7. {  
  8.     int i;  
  9.     srand((unsigned)time(NULL)); //初始化随机数种子   
  10.     for (i=0; i<10; i++)         //产生10个随机数   
  11.     {  
  12.         cout<"/t";  
  13.     }  
  14.     cout<
  15.     return 0;  
  16. }  

#include using namespace std; #include #include int main() { int i; srand((unsigned)time(NULL)); //初始化随机数种子 for (i=0; i<10; i++) //产生10个随机数 { cout<

            每次运行得到不同的随机序列:

                          1294 18562 14141 18165 11910 29784 11070 13225 131 24405
                          1774 25714 18734 16528 20825 17189 9848 8899 2503 5375

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