内容简介：本文讲解了随机函数 rand() 和 srand() 的用法，并给出了程序实例
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。
程序示例:
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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 |
#include <iostream> using namespace std; #include <stdlib.h> #include <time.h> #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 "<<MIN<< " to "<<MAX<<" :/n"<<endl; for(i=0; i<10; i++) //产生随机数 { cout<<MIN + (int)MAX * rand() / (RAND_MAX + 1)<<"/t"; } cout<<endl; return 0; } |
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。
程序示例:
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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 |
#include <iostream> using namespace std; #include <stdlib.h> #include <time.h> #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 "<<MIN<< " to "<<MAX<<" :/n"<<endl; for(i=0; i<10; i++) //产生随机数 { cout<<MIN + rand() % (MAX + MIN - 1)<<"/t"; } cout<<endl; return 0; } |
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：
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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 |
#include <iostream> using namespace std; #include <stdlib.h> #include <time.h> int main() { int i; for (i=0; i<10; i++) //产生10个随机数 { cout<<rand()<<"/t"; } cout<<endl; return 0; } |
每次运行得到相同的随机序列：
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1 2 |
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：
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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 |
#include <iostream> using namespace std; #include <stdlib.h> #include <time.h> 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<<rand()<<"/t"; } cout<<endl; return 0; } |
每次运行得到不同的随机序列：
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1 2 |
1294 18562 14141 18165 11910 29784 11070 13225 131 24405 1774 25714 18734 16528 20825 17189 9848 8899 2503 5375 |
以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持 码农网
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深入理解并行编程
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