rand()函数

目录

一、rand()

二、srand()

三、使用rand()和srand()产生指定范围内随机整数的方法

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一、rand()

rand()函数用来产生随机数，但是，rand()的内部实现是用线性同余法实现的，是伪随机数，由于周期较长，因此在一定范围内可以看成是随机的

rand()会返回一个范围在0~RAND_MAX（至少是32767）之间的伪随机数（整数）

在调用rand()函数之前，可以使用srand()函数设置随机数种子，rand()函数在调用时，自动设置随机数种子为1，随机种子相同，每次产生的随机数也会相同

rand()函数需要的头文件是：

rand()函数原型：int rand(void)

使用rand()函数产生1~100以内的随机函数：int number 1 = rand() % 100 + 1 ;

使用rand()函数产生一个（a,b）区间的数num,可以使用以下两种方式：

(1)num=a+(b-a+1)*rand()/(RAND-MAX+1.0);

(2)a+rand() %(b-a+1);

例如，随机产生1-10的数：

(1)

#include 
#include 
int main()
{
	int i, j;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		j = 1 + ((int)(10 * rand() / (RAND_MAX + 1.0)));
		printf("%d ", j);
	}
	return 0;
}

(2)

#include 
#include 
int main()
{
	int i, j;
	for(i = 0; i < 10; i++)
	{
		j = 1 + rand() % 10;
		printf("%d ", j);
	}
	return 0;
}

多次运行，结果相同，原因与下面的srand有关

二、srand()

1.srand()函数原理

由于C语言是利用linear congruential generator作为生成器来生成伪随机数，但是这个生成器生成伪随机数，需要一个“种子”来进行运算。而如果我们仅仅调用rand()函数，而没有设置随机数种子，rand()函数在调用时，自动设计随机数种子为1，随机种子相同，每次产生的随机数也会相同，解决办法就是使用srand()函数产生随机种子。

为保证每次产生不同的种子，可以使用time(NULL)和getpid(NULL)的返回值作为srand的参数，以产生不同的种子，因为：
（1）time(NULL)得到每次程序运行的时间，每一次运行程序的时间是不同的。
（2）getpid()用来取得目前进程的进程识别码，许多程序利用取到的此值来建立临时文件，以避免临时文件相同带来的问题。

2.调用方法

（1）time()函数法：添加srand(time(NULL))语句，注意1不要将该语句放到循环中，否则每次执行会出现10个相同的数

#include
#include
int main()
{
	int i, j;
	srand(time(NULL));
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		//j = 1 + (int)(10.0 * rand() / (RAND_MAX + 1.0));
		j = 1 + (int)rand()%10;
		printf("%d", j);
	}
	return 0;
}

（2）getpid()函数法：添加srand(getpid(NULL))语句，注意1不要将该语句放到循环中，否则每次执行会出现10个相同的数

#include
#include
int main()
{
	int i, j;
	srand(getpid(NULL));
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		//j = 1 + (int)(10.0 * rand() / (RAND_MAX + 1.0));
		j = 1 + (int)rand()%10;
		printf("%d", j);
	}
	return 0;
}

srand()函数需要的头文件仍然是：

srand()函数原型：void srand ( unsigned int seed ) ;

srand()用来设置rand()产生随机数时的随机数种子，初始化随机数的生成，参数seed是整数，通常可以利用 time(0)或getpid(0)的返回值作为seed ，程序中在调用rand函数之前先调用srand函数，通过srand函数的参数seed来设置rand函数生成随机数时的种子，只要种子在变化，每次生成的随机数序列也就变化起来了

使用srand()和rand()产生1~100以内的随机整数：

srand(time(0));

int number 1 = rand() % 100 + 1;

三、使用rand()和srand()产生指定范围内随机整数的方法

“模除+加法”的方法

because,对于任意数，0 <= rand () % (n-m+1) <= n - m

so,0+m <= rand() % (n-m+1) + m <=n-m+m

so,如果要产生[m,n]范围内的随机数num,可用：

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

其中的rand() % (n-m+1) + m算是一个公式，记录一下方便以后查询

比如产生10~30的随机整数：

srand(time(0));

int a = rand() % (21) + 10;