rand取值范围 vs2010_VS2010中的C++产生各种“随机数”的方法(第1讲)

2023-09-18 19:31

原文地址:https://www.ikosingapore.com/na_beginning/article/details/39932535

1.VC和VS2010中srand()和rand()函数的区别???? ???在VC中rand()和srand()函数是包含在math.h头文件中,在使用时需要添加#include "math.h"或者#include ,但是在VS2010中srand()和rand()是包含在stdlib.h中的,在使用时需要添加语句#include "stdlib.h"或者#include 。 2.VS2010中srand()和rand()函数的用法 ?????VS2010中通常用srand()和rand()联合使用来产生随机数,用srand(unsigned int seed)来生成seed,然后通过rand()来产生随机数。它们的原始定义都包含在“根目录\visual studio 2010\VC\crt\src\rand.c"中。

(1)关于srand的讨论? ??????srand(unsigned int seed)无返回值,但是有形参,通常形参有两种形式,一种是常数,如srand(0),srand(1)等,另一种是嵌入函数,这时候通常会需要包含另外的头文件,time.h等,如srand(time(null)),srand(rand()%5)等等。

??????srand函数放在循环内时用rand()产生随机数时每次产生的随机数都一样,执行多少遍都一样。代码如下:

#include "stdafx.h"

#include "stdlib.h"

//#include "time.h"

#define SIZE 10

?

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])

{

?? ?int i,j;

?? ?for(i=0;i<4;i++)

?? ?{

?? ??? ?int a[4];

?? ??? ?srand(0);

?? ??? ?//srand(time(0));

?? ??? ?for(j=0;j<4;j++)

?? ??? ?{

?? ??? ??? ?a[j]=rand()%SIZE;

?? ??? ??? ?printf("%d ? ?",a[j]);

?? ??? ?}

?? ??? ?printf("\n");

?? ?}

?? ?return 0;

}

? ? ?由此可见循环内使用srand时rand()每次产生的随机数都一样。

?????上述代码中将srand(0)放到外层循环外,这时rand()产生的随机数每次都不一样。

改进后的运行结果为:

?????由此可见循环外使用srand时rand()每次产生的随机数都不一样。

?????如果要了解srand(0)和srand(1)的区别可参阅参考来源[2]。

(2)关于rand()的讨论 ?????rand()用来从srand()伪随机数结果中产生随机数,没有形参,有返回值,返回值为处于0~32767之间的随机数,通常我们用取余”%“的方法来得到我们想要的区间内的随机数,比如rand()%10即可得到0~9之间的任意随机数。

????如果我们想要获得1~10之间的随机数的时候怎么办呢?这时候加一就可以了,即1+rand()%10。

????由此得到一般规律,我们想要得到0~(N-1)之间的随机数时我们可以采用如下步骤:

????方法一:直接用rand()%N;

????方法二:先定义#define MAXSIZE ?32767,然后采用语句"(int)(N*rand()/(MAXSIZE+1.0));",这里之所以加上1.0是为了使除法得到的结果是浮点型。

????如果需要得到1~N之间的随机数秩序在上述表达式加一即可,即1+rand()%N或者1+(int)(N*rand()/(MAXSIZE+1.0))。

????

参考来源:

???[1]http://www.ikosingapore.com/s/blog_678c3e390100qndg.html

????[2]http://www.ikosingapore.com/questions/8049556/what-s-the-difference-between-srand1-and-srand0 ?

?C语言中随机函数的使用

在计算机很多应用中,关于随机数的使用是非常广泛的,例如,考试系统中的随机抽题等。

?在Turbo C中,rand()和srand()都可以产生一个随机数。但在实际应用这两个函数时,会出现以下问题,利用rand()来生成随机数时,产生的随机数每次循环都是一样的,即使加上srand()函数确定一个基础值,也是和前一次一样,这样,就出现了产生的随机数不是随机的,而是重复出现的问题。

解决方案:

首先给srand()提供一个种子,它是一个unsigned int 类型,其取值范围从0-65535;

然后调用rand()它会根据srand()提供的种子值返回一个随机数,0-32767

以下是一个例子:

#include

#include

#include

void main(){

int i;

srand((unsigned)time(NULL));

for(i=0;i<10;i++){

printf("%6d\n",rand());

}

}

??????要获得随机数,首先别忘了#include?(包含于#include)?!!!

? ?函数原型int rand(void),直接调用rand()时,返回一个闭区间[0,? RAND_MAX]上的随机int型整数。RAND_MAX是一个常量,VS2010中RAND_MAX = 32767(16进制即Ox7FFF)。

?? C++产生的随机数都是伪随机数,其背后的原理其实是一个递推式:Xt = (aXt-1 +c) mod?m?,其中a,c都是常数,不同编译系统可能不一样,我们不用管! m = RAND_MAX+1是个整数。这个递推式当给定一个初始值X0后,就可以不断产生[0, m-1]上的整数。C++中把这个初始值X0叫做初始的seed,很容易知道:1.当seed给定后,产生的随机数列是也是固定的;2.初始seed不同,则产生的随机数列也不同。???

?? C++中提供了一个用来设置初始seed值的函数:void srand(unsigned int seed);当我们直接调用rand()而不使用srand函数时,系统默认为srand(1),这样seed固定为1,每次运行程序得到的随机序列也都是固定的。

?? 如果我们要产生不同的随机序列,就需要变动seed的值——最好的办法是以时间的变动作为seed,即在产生随机数之前加上代码 srand((unsigned)time(0));(别忘了包含头文件#include )表示以时间起点0作为seed,随着时间的流逝,seed会发生变化,注意:这里刷新时间间隔为1秒,即1秒钟seed值自动变化一次。这里注意srand函数的放置位置,一个常见的错误代码如下:

for(int i=0;i

{

srand((unsigned)time(0));

a[i] = rand();

}

这样运行出来的结果是所有的a[i]都相等!!!为什么呢?因为每循环一次for,都重新指定seed为time(0),C++运行这么一个语句需要的时间如此短,以至于远远不到1秒,所以每次seed都重新指定了相同的数,所以产生的伪随机数也是相同的!!!正确的做法是把srand放在for语句之前。

这一讲就到这里,第2讲介绍如何生成均匀随机数(等概率随机数)、随机向量、随机矩阵等。

? 第2讲链接如下:http://www.ikosingapore.com/wonggonghong/article/details/16851243

?

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