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C語(yǔ)言中怎么利用rand()和srand()函數(shù)產(chǎn)生偽隨機(jī)數(shù)

發(fā)布時(shí)間:2021-07-02 16:39:30 來(lái)源:億速云 閱讀:289 作者:Leah 欄目:編程語(yǔ)言

今天就跟大家聊聊有關(guān)C語(yǔ)言中怎么利用rand()和srand()函數(shù)產(chǎn)生偽隨機(jī)數(shù),可能很多人都不太了解,為了讓大家更加了解,小編給大家總結(jié)了以下內(nèi)容,希望大家根據(jù)這篇文章可以有所收獲。

rand()會(huì)返回一隨機(jī)數(shù)值,范圍在0至RAND_MAX 間。在調(diào)用此函數(shù)產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)前,必須先利用srand()設(shè)好隨機(jī)數(shù)種子,如果未設(shè)隨機(jī)數(shù)種子,rand()在調(diào)用時(shí)會(huì)自動(dòng)設(shè)隨機(jī)數(shù)種子為1。srand()用來(lái)設(shè)置rand()產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)時(shí)的隨機(jī)數(shù)種子。參數(shù)seed必須是個(gè)整數(shù),通??梢岳胓eypid()或time(0)的返回值來(lái)當(dāng)做seed。如果每次seed都設(shè)相同值,rand()所產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)值每次就會(huì)一樣。

標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)<cstdlib>(被包含于<iostream>中)提供兩個(gè)幫助生成偽隨機(jī)數(shù)的函數(shù):

函數(shù)一:int rand(void);

從srand (seed)中指定的seed開(kāi)始,返回一個(gè)[seed, RAND_MAX(0x7fff))間的隨機(jī)整數(shù)。

函數(shù)二:void srand(unsigned seed);

參數(shù)seed是rand()的種子,用來(lái)初始化rand()的起始值。

可以認(rèn)為rand()在每次被調(diào)用的時(shí)候,它會(huì)查看:

1) 如果用戶(hù)在此之前調(diào)用過(guò)srand(seed),給seed指定了一個(gè)值,那么它會(huì)自動(dòng)調(diào)用srand(seed)一次來(lái)初始化它的起始值。

2) 如果用戶(hù)在此之前沒(méi)有調(diào)用過(guò)srand(seed),它會(huì)自動(dòng)調(diào)用srand(1)一次。

根據(jù)上面的***點(diǎn)我們可以得出:

1) 如果希望rand()在每次程序運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的值都不一樣,必須給srand(seed)中的seed一個(gè)變值,這個(gè)變值必須在每次程序運(yùn)行時(shí)都不一樣(比如到目前為止流逝的時(shí)間)。

2) 否則,如果給seed指定的是一個(gè)定值,那么每次程序運(yùn)行時(shí)rand()產(chǎn)生的值都會(huì)一樣,雖然這個(gè)值會(huì)是[seed, RAND_MAX(0x7fff))之間的一個(gè)隨機(jī)取得的值。

3) 如果在調(diào)用rand()之前沒(méi)有調(diào)用過(guò)srand(seed),效果將和調(diào)用了srand(1)再調(diào)用rand()一樣(1也是一個(gè)定值)。

舉幾個(gè)例子,假設(shè)我們要取得0~6之間的隨機(jī)整數(shù)(不含6本身):

例一,不指定seed:

for(int i=0;i<10;i++)  {   ran_num=rand() % 6;  cout<<ran_num<<" ";  }

每次運(yùn)行都將輸出:5 5 4 4 5 4 0 0 4 2

例二,指定seed為定值1:

srand(1);  for(int i=0;i<10;i++){   ran_num=rand() % 6;  cout<<ran_num<<" ";  }

每次運(yùn)行都將輸出:5 5 4 4 5 4 0 0 4 2

跟例子一的結(jié)果完全一樣。

例三,指定seed為定值6:

srand(6);  for(int i=0;i<10;i++)  {   ran_num=rand() % 6;  cout<<ran_num<<" ";  }

每次運(yùn)行都將輸出:4 1 5 1 4 3 4 4 2 2

隨機(jī)值也是在[0,6)之間,隨得的值跟srand(1)不同,但是每次運(yùn)行的結(jié)果都相同。

例四,指定seed為當(dāng)前系統(tǒng)流逝了的時(shí)間(單位為秒):time_t time(0):

#include <ctime>  //&hellip;  srand((unsigned)time(0));  for(int i=0;i<10;i++)  {   ran_num=rand() % 6;  cout<<ran_num<<" ";  }

***次運(yùn)行時(shí)輸出:0 1 5 4 5 0 2 3 4 2

第二次:3 2 3 0 3 5 5 2 2 3

總之,每次運(yùn)行結(jié)果將不一樣,因?yàn)槊看螁?dòng)程序的時(shí)刻都不同(間隔須大于1秒?,見(jiàn)下)。

關(guān)于time_t time(0):

time_t被定義為長(zhǎng)整型,它返回從1970年1月1日零時(shí)零分零秒到目前為止所經(jīng)過(guò)的時(shí)間,單位為秒。比如假設(shè)輸出:

cout<<time(0);

值約為1169174701,約等于37(年)乘365(天)乘24(小時(shí))乘3600(秒)(月日沒(méi)算)。

另外,關(guān)于ran_num = rand() % 6,

將rand()的返回值與6求模是必須的,這樣才能確保目的隨機(jī)數(shù)落在[0,6)之間,否則rand()的返回值本身可能是很巨大的。
一個(gè)通用的公式是:

要取得[a,b)之間的隨機(jī)整數(shù),使用(rand() % (b-a))+ a (結(jié)果值將含a不含b)。

在a為0的情況下,簡(jiǎn)寫(xiě)為rand() % b。

***,關(guān)于偽隨機(jī)浮點(diǎn)數(shù):

用rand() / double(RAND_MAX)可以取得0~1之間的浮點(diǎn)數(shù)(注意,不同于整型時(shí)候的公式,是除以,不是求模),舉例:

double ran_numf=0.0;  srand((unsigned)time(0));  for(int i=0;i<10;i++)  {   ran_numf = rand() / (double)(RAND_MAX);  cout<<ran_numf<<" ";  }

運(yùn)行結(jié)果為:0.716636,0.457725,&hellip;等10個(gè)0~1之間的浮點(diǎn)數(shù),每次結(jié)果都不同。

如果想取更大范圍的隨機(jī)浮點(diǎn)數(shù),比如1~10,可以將

rand() /(double)(RAND_MAX)

改為

rand() /(double)(RAND_MAX/10)

運(yùn)行結(jié)果為:7.19362,6.45775,&hellip;等10個(gè)1~10之間的浮點(diǎn)數(shù),每次結(jié)果都不同。

至于100,1000的情況,如此類(lèi)推。

看完上述內(nèi)容,你們對(duì)C語(yǔ)言中怎么利用rand()和srand()函數(shù)產(chǎn)生偽隨機(jī)數(shù)有進(jìn)一步的了解嗎?如果還想了解更多知識(shí)或者相關(guān)內(nèi)容,請(qǐng)關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道,感謝大家的支持。

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