重庆分公司,新征程启航
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rand函数功能为获取一个伪随机数(伪随机数的概念下面会有介绍)。
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一、函数名:
rand();
二、声明:
int rand();
三、所在头文件:
stdlib.h
四、功能:
返回一个伪随机数。之所以说是伪随机数,是因为在没有其它操作下,每次执行同一个程序,调用rand得到的随机数序列是固定的(不是真正的“随机”)。
五、为了使rand的结果更“真”一些,也就是令其返回值更具有随机性(不确定性),C语言在stdlib.h中还提供了srand函数,通过该函数可以设置一个随机数种子,一般用当前时间的毫秒数来做参数。通过time(NULL)可以获取到当前时间的毫秒值(该函数位于time.h)中。
六、使用rand的流程可以总结为:
1 调用srand(time(NULL))设置随机数种子。
2 调用rand函数获取一个或一系列随机数。
需要注意的是,srand只需要在所有rand调用前,被调用一次即可,没必要调用多次。
七、以下是随机获取10个整型值并输出的例子,辅助理解。
#include stdio.h
#include stdlib.h
#include time.h
int main()
{
int i;
srand(time(NULL));//设置随机数种子。
for(i = 0; i 10; i ++)//运行10次。
printf("%d\n", rand());//每次获取一个随机数并输出。
return 0;
}
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到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,如果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。
rand()函数需要的头文件是:stdlib.h
rand()函数原型:int rand(void);
使用rand()函数产生1-100以内的随机整数:int number1 = rand() % 100+1。
srand()
srand()函数需要的头文件仍然是:stdlib.h
srand()函数原型:void srand (usigned int seed);
srand()用来设置rand()产生随机数时的随机数种子。参数seed是整数,通常可以利用time(0)或getpid(0)的返回值作为seed。
使用rand()和srand()产生1-100以内的随机整数:
srand(time(0));
int number1 = rand() % 100+1。
rand和srand的用法
首先我们要对rand&srand有个总体的看法:srand初始化随机种子,rand产生随机数,下面将详细说明。
rand(产生随机数)
表头文件: #includestdlib.h
定义函数 :int rand(void)
函数说明 :
因为rand的内部实现是用线性同余法做的,他不是真的随机数,只不过是因为其周期特别长,所以有一定的范围里可看成是随机的,rand()会返回一随机数值,范围在0至RAND_MAX 间。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。rand ()产生的是假随机数字,每次执行时是相同的。若要不同,以不同的值来初始化它.初始化的函数就是srand()。
返回值:
返回0至RAND_MAX之间的随机整数值,RAND_MAX的范围最少是在32767之间(int),即双字节(16位数)。若用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。
范例:
/* 产生介于1 到10 间的随机数值,此范例未设随机数种子,完整的随机数产生请参考
srand()*/
#includestdlib.h
main()
{
int i,j;
for(i=0;i10;i++)
{
j=1+(int)(10.0*rand()/(RAND_MAX+1.0));
printf("%d ",j);
}
}
执行:
9 4 8 8 10 2 4 8 3 6
9 4 8 8 10 2 4 8 3 6 //再次执行仍然产生相同的随机数
srand(设置随机数种子)
表头文件:#includestdlib.h
定义函数:void srand (unsigned int seed);
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geypid()或time(0)的返回值来当做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。
范例
/* 产生介于1 到10 间的随机数值,此范例与执行结果可与rand()参照*/
#includetime.h
#includestdlib.h
main()
{
int i,j;
srand((int)time(0));
for(i=0;i10;i++)
{
j=1+(int)(10.0*rand()/(RAND_MAX+1.0));
printf(" %d ",j);
}
}
执行:与rand范例比较
5 8 8 8 10 2 10 8 9 9
2 9 7 4 10 3 2 10 8 7
又或:
用"int x = rand() % 100;"来生成 0 到 100 之间的随机数这种方法是不或取的,比较好的做法是: j=(int)(n*rand()/(RAND_MAX+1.0))产生一个0到n之间的随机数
int main(void)
{
int i;
time_t t;
srand((unsigned) time(t));
printf("Ten random numbers from 0 to 99\n\n");
for(i=0; i10; i++)
printf("%d\n", rand() % 100);
return 0;
}
除以上所说的之外,补充一点就是srand这个函数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数字。
MSDN中的例子。
// crt_rand.c
// This program seeds the random-number generator
// with the time, then displays 10 random integers.
//
#include stdlib.h
#include stdio.h
#include time.h
int main( void )
{
int i;
// Seed the random-number generator with current time so that
// the numbers will be different every time we run.
//
srand( (unsigned)time( NULL ) );
// Display 10 numbers.
for( i = 0; i 10;i++ )
printf( " %6d\n", rand() );
printf("\n");
// Usually, you will want to generate a number in a specific range,
// such as 0 to 100, like this:
{
int RANGE_MIN = 0;
int RANGE_MAX = 100;
for (i = 0; i 10; i++ )
{
int rand100 = (((double) rand() /
(double) RAND_MAX) * RANGE_MAX + RANGE_MIN);
printf( " %6d\n", rand100);
}
}
总结:
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,我们可以称它为种了,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) 功能是
初始化随机产生器既rand()函数的初始值,即使把种子的值改成a; 从这你可以看到通过sand()函数,我们是可以产生可以预见的随机序列,
那我们如何才能产生不可预见的随机序列呢?我们可能常常需要这样的随机序列,是吧。利用srand((unsign)(time(NULL))是一种方法,因为每一次运行程序的时间是不同的,对了,你知道time() 函数的功能是返回从1970/01/01到现在的秒数的吧,可能这个起始时间不正确,你查一下对不对吧,C还提供了另一个更方便的函数, randomize()
原形是void randomize(),功能是用来始初rand() 的种子的初始值,而且该值是不确定的,它相当于srand((unsign)(time(NULL)) 不过应注意的是randomize()的功能要通过time来实现所以在调用它时头文件要包含time.h罢了
一、首先包含必要的头文件
#includestdio.h
这个包含用于输入输出的函数。
#includestdlib.h
这个包含初始化随机数种子、产生随机数的函数。
#includetime.h
这个包含与时间有关的函数,初始化随机数种子时可以用到。
二、使用如下公式产生在区间[min,max]之间的随机数
int r=rand()%(max-min+1)+min;
三、一个例子,产生10个[1,100]的随机整数
#include stdio.h
#include stdlib.h
#include time.h
int main()
{
const int min=1,max=100;
int i,r;
//用当前时间初始化随机数种子
srand(time(NULL));
printf("随机产生的10个1-100的整数是:");
for(i=0;i10;i++)
{
r=rand()%(max-min+1)+min;
printf("%d,",r);
}
return 0;
}
四、运行结果的截图
截图1
截图2