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C 語言產生隨機數的方法

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隨機數的使用,是不少在學C語言過程中進行一些小功能開發的同學的一個技術問題,下面小編給大家介紹C 語言產生隨機數的方法,歡迎閱讀!

C 語言產生隨機數的方法
  C 語言產生隨機數的方法

在 C 語言中, rand() 函式可以用來產生隨機數,但是這不是真真意義上的隨機數,是一個偽隨機數,是根據一個數,我們可以稱它為種子,為基準以某個遞推公式推算出來的一系數,當這系列數很大的時候,就符合正態公佈,從而相當於產生了隨機數,但這不是真正的隨機數,當計算機正常開機後,這個種子的值是定了的,除非你破壞了系統,為了改變這個種子的值,C 提供了 srand() 函式,它的原形是 void srand( int a)。

可能大家都知道 C 語言中的隨機函式 random,可是 random 函式並不是 ANSI C 標準,所以說,random 函式不能在 gcc,vc 等編譯器下編譯通過。

rand() 會返回一隨機數值,範圍在 0 至 RAND_MAX 間。返回 0 至 RAND_MAX 之間的隨機數值,RAND_MAX 定義在 stdlib.h,(其值至少為 32767) 我運算的結果是一個不定的數,要看你定義的變數型別,int 整形的話就是 32767。 在呼叫此函式產生隨機數前,必須先利用 srand() 設好隨機數種子,如果未設隨機數種子,rand() 在呼叫時會自動設隨機數種子為 1。一般用 for 語句來設定種子的個數。具體見下面的例子。

 一 如何產生不可預見的隨機序列呢

利用 srand((unsigned int)(time(NULL)) 是一種方法,因為每一次執行程式的時間是不同的。

在 C 語言裡所提供的隨機數發生器的用法:現在的 C 編譯器都提供了一個基於 ANSI 標準的'偽隨機數發生器函式,用來生成隨機數。它們就是 rand() 和 srand() 函式。這二個函式的工作過程如下:

1) 首先給 srand() 提供一個種子,它是一個 unsigned int 型別,其取值範圍從 0~65535;

2) 然後呼叫 rand(),它會根據提供給 srand() 的種子值返回一個隨機數 (在 0 到 32767 之間)

3) 根據需要多次呼叫 rand(),從而不間斷地得到新的隨機數;

4) 無論什麼時候,都可以給 srand() 提供一個新的種子,從而進一步 “隨機化”rand() 的輸出結果。

 下面是 0~32767 之間的隨機數程式:

#include

#include

#include//使用當前時鐘做種子

void main(void)

{int i;

srand((unsigned)time( NULL ) ); // 初始化隨機數

for(i = 0; i < 10;i++) // 打印出 10 個隨機數

printf("%d ", rand() );

}

 根據上面的程式可以很容易得到 0~1 之間的隨機數:

#include

#include

#include

int main( )

{int i;

srand((unsigned)time( NULL ) );

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

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

}

而產生 1~100 之間的隨機數可以這樣寫:

#include

#include

#include

int main( )

{

int i;

srand((unsigned)time( NULL ) );

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

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

}

come from

 二 三個通用的隨機數發生器,推薦用第三個

函式名: rand

功 能: 隨機數發生器

用 法: void rand(void);

程式例:

#include

#include

int main(void)

{

int i;

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

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

printf("%d ", rand() % 100);

return 0;

}

函式名: random

功 能: 隨機數發生器

用 法: int random(int num);

程式例:

#include

#include

#include

/* prints a random number in the range 0 to 99 */

int main(void)

{

randomize();

printf("Random number in the 0-99 range: %d ", random (100));

return 0;

}

函式名: randomize 這個比較好!

功 能: 初始化隨機數發生器

用 法: void randomize(void);

程式例:

#include

#include

#include

int main(void)

{

int i;

randomize();

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

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

printf("%d ", rand() % 100);

return 0;

}

在《計算機常用演算法》中有介紹隨機數的生成演算法

  三 如何產生設定範圍內的隨機數

由於 rand 產生的隨機數從 0 到 rand_max,而 rand_max 是一個很大的數,那麼如何產生從 X~Y 的數呢?

從 X 到 Y,有 Y-X+1 個數,所以要產生從 X 到 Y 的數,只需要這樣寫:

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

這樣,就可以產生你想要的任何範圍內的隨機數了。

 四 產生不重複的隨機數

1)

#include

#include

#include

swap(int *pm,int *pn) /* 必須用指標進行交換 */

{

int temp;

temp=*pm;

*pm=*pn;

*pn=temp;

}

int main(void)

{

int i,a[513];

/*int *pa,*pb;*/

srand((unsigned)time( NULL ) ); /* 定義這個可以產生不同的隨機數 */

for(i=1; i<=512; i++){a[i]=i;printf("%4d",a[i]);}

for(i=512; i>=1; i--)

{

/* pa=&a[i]; pb=&a[rand()%i+1];*/

swap(&a[i], &a[rand()%i+1]); /* 加一是從一到 i 的隨機,就不會包含 0*/

/* 不用再定義指標,這樣結論是一樣的 */

}

printf(" ") ;

for(i=1; i<=64; i++)

printf("%4d",a[i] );

getch(); /*wintc 的輸出 */

}

2)

#include

#include

#include

int main(void)

{

int a[100]={0}; int i,m;

for(i=1; i<=99; ++i)

printf("%4d",a[i] );

srand((unsigned)time( NULL ) );

for(i=1; i<=99; i++)

{

while(a[m=rand()%100+1]);

a[m] = i;

}

for(i=1; i<=99; ++i)

printf("%4d",a[i] );

getch();

}