C語言隨機數的生成【詳解】

阿新 • • 發佈：2020-12-29

C語言隨機數的生成【詳解】

一、rand 函式和 srand 函式

在C語言中比較常用的隨機函式是 rand 函式，它可以隨機的產生 0 ~ rand_max 的隨機數,定義型別不同最大值也不同，rand 函式包含在標頭檔案stdlib.h中。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{<!-- -->
    int a=rand();
    printf("%d",a);
    return 0;
}

執行結果………………………………………… 你會發現每次產生的隨機數都是相同的，因為rand 函式產生的隨機數是偽隨機數，是根據一個數按照某個公式推算出來的，這個數我們稱之為“種子”，但是這個種子在系統啟動之後就是一個定值。

要想每次產生的隨機數不一樣，那麼，我們就要用到 srand 函式。

srand() 函式原型是：

void srand (usigned int seed);

rand() 產生隨機數時，如果用srand(seed) 播下種子之後，一旦種子相同，產生的隨機數將是相同的。當然很多時候刻意讓rand() 產生的隨機數隨機化，用時間作種子 srand(time(NULL)) ，這樣每次執行程式的時間肯定是不相同的，產生的隨機數肯定就不一樣了。此段原文連結:

https://blog.csdn.net/lvyibin890/article/details/80141412.如果想看rand和srand函式詳解，可觀看此文。

通常可以利用 time(0) 或 getpid(0) 作為seed的返回值，下面我們只介紹用time(0)實現隨機數。

srand((unsigned)time(NULL));   //用時間作種子

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<time.h>
int main()
{<!-- -->
    srand((unsigned)time(NULL));
    int n=rand();
    printf("%d\n",n);
    return 0;
}

此時我們就可以隨機產生一個數了。

二、生成範圍隨機數公式

但，作題時我們往往不會用到上面這種方式去產生一個隨機數，而是希望產生一定範圍內的資料。

1產生隨機數範圍：[0,9]

int a=rand()%10;  //注意10會被整除，所以不包括10

2產生隨機數範圍：[0,99]

int a=rand()%100;

3產生隨機數範圍：[66,88]

int a=66+rand()%23;

結論產生隨機數範圍：[m,n]

int a=m+rand()%(n-m+1);

接下來舉幾個例子：

注意：下面的程式會將 srand((unsigned)time(NULL)) 換成 srand(time(0))，用srand(time(0))方便，且一樣可以滿足以上產生範圍隨機數的各種情況。

三、隨機數例項：選擇排序等

① 隨機產生10個[150,270)範圍內隨機數

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<time.h>
int main()
{<!-- -->
    int a[11];
    int i;
    printf("隨機產生10個[150,270)範圍內隨機數:\n\n");
    srand(time(0));   //srand(time(NULL));
    for(i=1;i<=10;i++)
        //一般鍵盤隨機輸入10個數方式：scanf("%d",&a[i]);
        a[i]=150+rand()%120;
    for(i=1;i<=10;i++)
        printf("%d ",a[i]);
    printf("\n");
    return 0; 
}

執行結果………………………………………… ② 隨機產生10個[0,99)範圍內隨機數（`指標`）

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<time.h>
int main()
{<!-- -->
    int a[10]; 
    int *p; 
    printf("隨機產生10個[0,99)範圍內隨機數:\n\n");
    srand(time(0));    //srand(time(NULL));    
    for(p=a;p<(a+10);p++)
        *p=rand()%100; 
    for(p=a;p<(a+10);p++)
        printf("%d ",*p);   //使用指標指向當前的陣列元素 
    printf("\n"); 
    return 0; 
}

執行結果………………………………………… ③ 地址 — 隨機數

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<time.h>
int main()
{<!-- -->
    int a[10];
    int i;
    printf("產生10個[0,99]隨機數:\n\n");
    srand(time(0));          //srand(time(NULL));   
    for(i=0;i<10;i++)
    {<!-- -->
        a[i]=rand()%100;      //隨機函式產生 [0,100)
        printf("%d  ",a[i]); 
    }
    printf("\n\n");
    printf("  地址   --- 隨機數\n\n"); 
    for(i=0;i<10;i++)
        printf(" %d --- %d\n",a+i,*(a+i));   //通過原陣列名和元素序號計算地址 
    printf("\n"); 
    return 0; 
}

執行結果…………………………………………

④ 例項：選擇排序

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<time.h>
int main()
{<!-- -->
    int a[10];
    int i,t,j,min;
    srand(time(0));
    printf("隨機產生10個[0,99]隨機數：\n");
    for(i=0;i<10;i++)
        a[i]=rand()%100;      //產生10隨機數
    for(i=0;i<10;i++)
        printf("%d ",a[i]);   //輸出隨機數
    printf("\n\n");
    for(i=0;i<=9;i++)
    {<!-- -->
        min=i;
        for(j=i+1;j<10;j++)
           if(a[min]>a[j])
               min=j;
       if(i!=min)
       {<!-- -->
           t=a[i];
           a[i]=a[min];
           a[min]=t;
       } 
    } 
    printf("由小到大排序：\n");
    for(i=0;i<10;i++)
        printf("%d ",a[i]);
    return 0;
}

執行結果…………………………………………