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c语言中 基于随机函数的使用详解

运维开发网 https://www.qedev.com 2020-02-10 18:04 出处:网络 作者: 网络整理
本篇文章对c语言的随机函数进行了详细的分析介绍。需要的朋友参考下

在C语言中,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,为了改变这个种子的值,C提供了srand()函数,它的原形是void srand( int a)。

可能大家都知道C语言中的随机函数random,可是random函数并不是ANSI C标准,所以说,random函数不能在gcc,vc等编译器下编译通过。

rand()会返回一随机数值,范围在0至RAND_MAX 间。返回0至RAND_MAX之间的随机数值,RAND_MAX定义在stdlib.h,(其值至少为32767)我运算的结果是一个不定的数,要看你定义的变量类型,int整形的话就是32767。 在调用此函数产生随机数前,必须先利用srand()设好随机数种子,如果未设随机数种子,rand()在调用时会自动设随机数种子为1。一般用for语句来设置种子的个数。具体见下面的例子。

一 如何产生不可预见的随机序列呢

利用srand((unsigned int)(time(NULL))是一种方法,因为每一次运行程序的时间是不同的。

在C语言里所提供的随机数发生器的用法:现在的C编译器都提供了一个基于ANSI标准的伪随机数发生器函数,用来生成随机数。它们就是rand()和srand()函数。这二个函数的工作过程如下:

1) 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;

2) 然后调用rand(),它会根据提供给srand()的种子值返回一个随机数(在0到32767之间)

3) 根据需要多次调用rand(),从而不间断地得到新的随机数;

4) 无论什么时候,都可以给srand()提供一个新的种子,从而进一步“随机化”rand()的输出结果。

下面是0~32767之间的随机数程序:

复制代码 代码如下:

#include <stdlib.h>

#include <stdio.h>

#include <time.h>           //使用当前时钟做种子

void main( void )

{

  int i;

  srand( (unsigned)time( NULL ) );          //初始化随机数

     for( i = 0; i < 10;i++ )                          //打印出10个随机数

          printf( " %d\n", rand() );

}

根据上面的程序可以很容易得到0~1之间的随机数:

复制代码 代码如下:

#include <stdlib.h>

#include <stdio.h>

#include <time.h>

main( )

{

   int i;

   srand( (unsigned)time( NULL ) ); 

       for( i = 0; i < 10;i++ )

            printf( "%5.2f\n", rand()/32767.0);

}

而产生1~100之间的随机数可以这样写:

复制代码 代码如下:

#include <stdlib.h>

#include <stdio.h>

#include <time.h>

main( )

{

   int i;

   srand( (unsigned)time( NULL ) ); 

       for( i = 0; i < 10;i++ )

            printf( "%d\n", rand()%100+1);

}

二,三个通用的随机数发生器,推荐用第三个

函数名: rand

功 能: 随机数发生器

用 法: void rand(void);

程序例:

复制代码 代码如下:

#include <stdlib.h>

#include <stdio.h>

int main(void)

{

   int i;

   printf("Ten random numbers from 0 to 99\n\n");

   for(i=0; i<10; i++)

      printf("%d\n", rand() % 100);

   return 0;

}

函数名: randomize 这个比较好!

功 能: 初始化随机数发生器

用 法: void randomize(void);

程序例:

复制代码 代码如下:

#include <stdlib.h>

#include <stdio.h>

#include <time.h>

int main(void)

{

   int i;

   randomize();

   printf("Ten random numbers from 0 to 99\n\n");

   for(i=0; i<10; i++)

       printf("%d\n", rand() % 100);

   return 0;

}

在《计算机常用算法》中有介绍随机数的生成算法

三 如何产生设定范围内的随机数

由于rand产生的随机数从0到rand_max,而rand_max是一个很大的数,那么如何产生从X~Y的数呢?

从X到Y,有Y-X+1个数,所以要产生从X到Y的数,只需要这样写:

k=rand()%(Y-X+1)+X;

这样,就可以产生你想要的任何范围内的随机数了。

四 为了产生不重复的随机数

srand( (unsigned)time( NULL ) ); //初始化随机数

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