C语言随机数的生成【详解】

一、rand 函数 和 srand 函数

在C语言中比较常用的随机函数是 rand 函数，它可以随机的产生 0 ~ rand_max 的随机数,定义类型不同最大值也不同，rand 函数包含在头文件stdlib.h中。

#include 
#include 
int main()
{
     
    int a=rand();
    printf("%d",a);
    return 0;
}

运行结果…………………………………………

你会发现每次产生的随机数都是相同的，因为rand 函数产生的随机数是伪随机数，是根据一个数按照某个公式推算出来的，这个数我们称之为“种子”，但是这个种子在系统启动之后就是一个定值。

要想每次产生的随机数不一样，那么，我们就要用到 srand 函数。

srand() 函数原型是：

void srand (usigned int seed);

rand() 产生随机数时，如果用srand(seed) 播下种子之后，一旦种子相同，产生的随机数将是相同的。当然很多时候刻意让rand() 产生的随机数随机化，用时间作种子 srand(time(NULL)) ，这样每次运行程序的时间肯定是不相同的，产生的随机数肯定就不一样了。

此段原文链接: https://blog.csdn.net/lvyibin890/article/details/80141412.如果想看rand和srand函数详解，可观看此文。

通常可以利用 time(0) 或 getpid(0) 作为seed的返回值，下面我们只介绍用time(0)实现随机数。

srand((unsigned)time(NULL));   //用时间作种子

#include
#include
#include
int main()
{
     
    srand((unsigned)time(NULL));
    int n=rand();
    printf("%d\n",n);
    return 0;
}

此时我们就可以随机产生一个数了。

二、生成范围随机数公式

但，作题时我们往往不会用到上面这种方式去产生一个随机数，而是希望产生一定范围内的数据。

1产生随机数范围：[0,9]

int a=rand()%10;  //注意10会被整除，所以不包括10

2产生随机数范围：[0,99]

int a=rand()%100;

3产生随机数范围：[66,88]

int a=66+rand()%23;

结论产生随机数范围：[m,n]

int a=m+rand()%(n-m+1);

接下来举几个例子：

注意：下面的程序会将 srand((unsigned)time(NULL)) 换成 srand(time(0))，用srand(time(0))方便，且一样可以满足以上产生范围随机数的各种情况。

三、随机数实例：选择排序等

① 随机产生10个[150,270)范围内随机数

#include
#include
#include
int main()
{
     
    int a[11];
    int i;
    printf("随机产生10个[150,270)范围内随机数:\n\n");
    srand(time(0));   //srand(time(NULL));
    for(i=1;i<=10;i++)
        //一般键盘随机输入10个数方式：scanf("%d",&a[i]);
        a[i]=150+rand()%120;
    for(i=1;i<=10;i++)
        printf("%d ",a[i]);
    printf("\n");
    return 0; 
}

运行结果…………………………………………

② 随机产生10个[0,99)范围内随机数（指针）

#include
#include
#include
int main()
{
     
    int a[10]; 
    int *p; 
    printf("随机产生10个[0,99)范围内随机数:\n\n");
    srand(time(0));    //srand(time(NULL));    
    for(p=a;p<(a+10);p++)
        *p=rand()%100; 
    for(p=a;p<(a+10);p++)
        printf("%d ",*p);   //使用指针指向当前的数组元素 
    printf("\n"); 
    return 0; 
}

运行结果…………………………………………

③ 地址 — 随机数

#include
#include
#include
int main()
{
     
    int a[10];
    int i;
    printf("产生10个[0,99]随机数:\n\n");
    srand(time(0));          //srand(time(NULL));   
    for(i=0;i<10;i++)
    {
     
        a[i]=rand()%100;      //随机函数产生 [0,100)
        printf("%d  ",a[i]); 
    }
    printf("\n\n");
    printf("  地址   --- 随机数\n\n"); 
    for(i=0;i<10;i++)
        printf(" %d --- %d\n",a+i,*(a+i));   //通过原数组名和元素序号计算地址 
    printf("\n"); 
    return 0; 
}

运行结果…………………………………………

④ 实例：选择排序

#include
#include
#include
int main()
{
     
    int a[10];
    int i,t,j,min;
    srand(time(0));
    printf("随机产生10个[0,99]随机数：\n");
    for(i=0;i<10;i++)
        a[i]=rand()%100;      //产生10随机数
    for(i=0;i<10;i++)
        printf("%d ",a[i]);   //输出随机数
    printf("\n\n");
    for(i=0;i<=9;i++)
    {
     
        min=i;
        for(j=i+1;j<10;j++)
           if(a[min]>a[j])
               min=j;
       if(i!=min)
       {
     
           t=a[i];
           a[i]=a[min];
           a[min]=t;
       } 
    } 
    printf("由小到大排序：\n");
    for(i=0;i<10;i++)
        printf("%d ",a[i]);
    return 0;
}

运行结果…………………………………………