有關C++中隨機函數(shù)rand() 和srand() 的用法詳解
一、rand()
函數(shù)名: rand
功 能: 隨機數(shù)發(fā)生器
用 法: int rand(void);
所在頭文件: stdlib.h
函數(shù)說明 :
rand()的內部實現(xiàn)是用線性同余法做的,它不是真的隨機數(shù),因其周期特別長,故在一定
的范圍里可看成是隨機的。
rand()返回一隨機數(shù)值的范圍在0至RAND_MAX 間。RAND_MAX的范圍最少是在32767之間(int)。用
unsigned int 雙字節(jié)是65535,四字節(jié)是4294967295的整數(shù)范圍。0~RAND_MAX每個數(shù)字被選中
的機率是相同的。
用戶未設定隨機數(shù)種子時,系統(tǒng)默認的隨機數(shù)種子為1。
rand()產生的是偽隨機數(shù)字,每次執(zhí)行時是相同的;若要不同,用函數(shù)srand()初始化它。
實例如下:
#include <iostream>
using namespace std;
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#define MIN 1 //隨機數(shù)產生的范圍
#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++) //產生隨機數(shù)
{
cout<<MIN + (int)MAX * rand() / (RAND_MAX + 1)<<"/t";
}
cout<<endl;
return 0;
}
二、srand()
函數(shù)名: srand
功 能: 初始化隨機數(shù)發(fā)生器
用 法: void srand(unsigned int seed);
所在頭文件: stdlib.h
函數(shù)說明:
srand()用來設置rand()產生隨機數(shù)時的隨機數(shù)種子。
參數(shù)seed必須是個整數(shù),通??梢岳胻ime(0)的返回值或NULL來當做seed。
如果每次seed都設相同值,rand()所產生的隨機數(shù)值每次就會一樣。
實例如下:
#include <iostream>
using namespace std;
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#define MIN 0 //隨機數(shù)產生的范圍
#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++) //產生隨機數(shù)
{
cout<<MIN + rand() % (MAX + MIN - 1)<<"/t";
}
cout<<endl;
return 0;
}
三、rand()和srand()的關系
rand()和srand()要一起使用,其中srand()用來初始化隨機數(shù)種子,rand()用來產生隨機數(shù)。
因為默認情況下隨機數(shù)種子為1,而相同的隨機數(shù)種子產生的隨機數(shù)是一樣的,失去了隨機性的意義,所以為使每次得到的隨機數(shù)不一樣,用函數(shù)srand()初始化隨機數(shù)種子。srand()的參數(shù),用time函數(shù)值(即當前時間),因為兩次調用rand()函數(shù)的時間通常是不同的,這樣就可以保證隨機性了。
四、產生一定范圍隨機數(shù)的通用表示公式
要取得[a,b)的隨機整數(shù),使用(rand() % (b-a))+ a (結果值含a不含b)。
要取得[a,b]的隨機整數(shù),使用(rand() % (b-a+1))+ a (結果值含a和b)。
要取得(a,b]的隨機整數(shù),使用(rand() % (b-a))+ a + 1 (結果值不含a含b)。
(總的來說,通用公式:a + rand() % n ;其中的a是起始值,n是整數(shù)的范圍)
要取得a到b之間的隨機整數(shù),另一種表示:a + (int)b * rand() / (RAND_MAX + 1)。
要取得0~1之間的浮點數(shù),可以使用rand() / double(RAND_MAX)。
五、產生相同的隨機數(shù)的原因
計算機的隨機數(shù)都是由偽隨機數(shù),即是由小M多項式序列生成的,其中產生每個小序列都有一個初始值,即隨機種子。(注意: 小M多項式序列的周期是65535,即每次利用一個隨機種子生成的隨機數(shù)的周期是65535,當你取得65535個隨機數(shù)后它們又重復出現(xiàn)了。)
我們知道rand()函數(shù)可以用來產生隨機數(shù),但是這不是真真意義上的隨機數(shù),是一個偽隨機數(shù),是根據(jù)一個數(shù)(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列數(shù),當這系列數(shù)很大的時候,就符合正態(tài)公布,從而相當于產生了隨機數(shù),但這不是真正的隨機數(shù),當計算機正常開機后,這個種子的值是定了的,除非你破壞了系統(tǒng)。
實例如下:
#include <iostream>
using namespace std;
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
int main()
{
int i;
for (i=0; i<10; i++) //產生10個隨機數(shù)
{
cout<<rand()<<"/t";
}
cout<<endl;
return 0;
}
每次運行得到相同的隨機序列:
41 18467 6334 26500 19169 15724 11478
41 18467 6334 26500 19169 15724 11478 29358 26962 24464
為得到不同的隨機數(shù)序列,則需改變這個種子的值。方法:在開始產生隨機數(shù)前,調用一次srand(time(NULL))(注意:srand()一定要放在循環(huán)外面或者是循環(huán)調用的外面,否則的話得到的是相同的隨機數(shù))。
程序示例:
#include <iostream>
using namespace std;
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
int main()
{
int i;
srand((unsigned)time(NULL)); //初始化隨機數(shù)種子
for (i=0; i<10; i++) //產生10個隨機數(shù)
{
cout<<rand()<<"/t";
}
cout<<endl;
return 0;
}
每次運行得到不同的隨機序列:
1294 18562 14141 18165 11910 29784 11070 13225 131 24405
1774 25714 18734 16528 20825 17189 9848 8899 2503 5375
以上這篇有關C++中隨機函數(shù)rand() 和srand() 的用法詳解就是小編分享給大家的全部內容了,希望能給大家一個參考,也希望大家多多支持腳本之家。
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