C++中隨機函式rand()和srand()的用法(函式講解)
一、rand()
函式名: rand
功 能: 隨機數發生器
用 法: int rand(void);
所在標頭檔案: stdlib.h
函式說明 :
rand()的內部實現是用線性同餘法做的,它不是真的隨機數,因其週期特別長,故在一定
的範圍裡可看成是隨機的。
rand()返回一隨機數值的範圍在0至RAND_MAX 間。RAND_MAX的範圍最少是在32767之間(int)。用
unsigned int 雙位元組是65535,四位元組是4294967295的整數範圍。0~RAND_MAX每個數字被選中
的機率是相同的。
使用者未設定隨機數種子時,系統預設的隨機數種子為1。
rand()產生的是偽隨機數字,每次執行時是相同的;若要不同,用函式srand()初始化它。
程式例:
- #include <iostream>
- usingnamespace std;
- #include <stdlib.h>
- #include <time.h>
-
#define MIN 1 //隨機數產生的範圍
- #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
- {
-
cout<<MIN + (int)MAX * rand() / (RAND_MAX + 1)<<
- }
- cout<<endl;
- return 0;
- }
二、srand()
函式名: srand
功 能: 初始化隨機數發生器
用 法: void srand(unsigned int seed);
所在標頭檔案: stdlib.h
函式說明:
srand()用來設定rand()產生隨機數時的隨機數種子。
引數seed必須是個整數,通常可以利用time(0)的返回值或NULL來當做seed。
如果每次seed都設相同值,rand()所產生的隨機數值每次就會一樣。
程式例:
- #include <iostream>
- usingnamespace std;
- #include <stdlib.h>
- #include <time.h>
- #define MIN 0 //隨機數產生的範圍
- #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
- {
- cout<<MIN + rand() % (MAX + MIN - 1)<<"/t";
- }
- cout<<endl;
- return 0;
- }
三、rand()和srand()的關係
rand()和srand()要一起使用,其中srand()用來初始化隨機數種子,rand()用來產生隨機數。
因為預設情況下隨機數種子為1,而相同的隨機數種子產生的隨機數是一樣的,失去了隨機性的意義,所以為使每次得到的隨機數不一樣,用函式srand()初始化隨機數種子。srand()的引數,用time函式值(即當前時間),因為兩次呼叫rand()函式的時間通常是不同的,這樣就可以保證隨機性了。
四、產生一定範圍隨機數的通用表示公式
要取得[a,b)的隨機整數,使用(rand() % (b-a))+ a (結果值含a不含b)。
要取得[a,b]的隨機整數,使用(rand() % (b-a+1))+ a (結果值含a和b)。
要取得(a,b]的隨機整數,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是整數的範圍)
要取得a到b之間的隨機整數,另一種表示:a + (int)b * rand() / (RAND_MAX + 1)。
要取得0~1之間的浮點數,可以使用rand() / double(RAND_MAX)。
五、產生相同的隨機數的原因
計算機的隨機數都是由偽隨機數,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多項式序列的週期是65535,即每次利用一個隨機種子生成的隨機數的週期是65535,當你取得65535個隨機數後它們又重複出現了。)
我們知道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列數,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。
程式示例:
- #include <iostream>
- usingnamespace std;
- #include <stdlib.h>
- #include <time.h>
- int main()
- {
- int i;
- for (i=0; i<10; i++) //產生10個隨機數
- {
- cout<<rand()<<"/t";
- }
- cout<<endl;
- return 0;
- }
每次執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序列,則需改變這個種子的值。方法:在開始產生隨機數前,呼叫一次srand(time(NULL))(注意:srand()一定要放在迴圈外面或者是迴圈呼叫的外面,否則的話得到的是相同的隨機數)。
程式示例:
- #include <iostream>
- usingnamespace std;
- #include <stdlib.h>
- #include <time.h>
- int main()
- {
- int i;
- srand((unsigned)time(NULL)); //初始化隨機數種子
- for (i=0; i<10; i++) //產生10個隨機數
- {
- cout<<rand()<<"/t";
- }
- cout<<endl;
- return 0;
- }
每次執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
C++中rand()函式的用法
2011-12-30 11:03:59| 分類: C / C++|舉報|字號 訂閱
一、C++中不能使用random()函式
random函式不是ANSI C標準,不能在gcc,vc等編譯器下編譯通過。但在C語言中int random(num)可以這樣使用,它返回的是0至num-1的一個隨機數。 可改用C++下的rand函式來實現。
1、C++標準函式庫提供一隨機數生成器rand,返回0-RAND_MAX之間均勻分佈的偽隨機整數。 RAND_MAX必須至少為32767。rand()函式不接受引數,預設以1為種子(即起始值)。 隨機數生成器總是以相同的種子開始,所以形成的偽隨機數列也相同,失去了隨機意義。(但這樣便於程式除錯)
2、C++中另一函式srand(),可以指定不同的數(無符號整數變元)為種子。但是如果種子相同,偽隨機數列也相同。一個辦法是讓使用者輸入種子,但是仍然不理想。
3、 比較理想的是用變化的數,比如時間來作為隨機數生成器的種子。 time的值每時每刻都不同。所以種子不同,所以,產生的隨機數也不同。
// C++隨機函式(VC program)
#include <stdio.h>
#include <iostream>
#include <time.h>
using namespace std;
#define MAX 100
int main(int argc, char* argv[])
{
srand( (unsigned)time( NULL ) );//srand()函式產生一個以當前時間開始的隨機種子.應該放在for等迴圈語句前面 不然要很長時間等待
for (int i=0;i<10;i++)
cout<<rand()%MAX<<endl;//MAX為最大值,其隨機域為0~MAX-1
return 0;
}
二、rand()的用法
rand()不需要引數,它會返回一個從0到最大隨機數的任意整數,最大隨機數的大小通常是固定的一個大整數。
/* maximum value returned by "rand" function
*/
#define RAND_MAX 0x7fffu
這個是bcc55中的定義,說明這個整數的最大數是0x7fffu,u代表unicode編碼。
這樣,如果你要產生0~10的10個整數,可以表達為:
int N = rand() % 11;
這樣,N的值就是一個0~10的隨機數,如果要產生1~10,則是這樣:
int N = 1 + rand() % 10;
總結來說,可以表示為:
a + rand() % n
其中的a是起始值,n是整數的範圍。
a + rand() % (b-a+1) 就表示 a~b之間的一個隨機數
若要0~1的小數,則可以先取得0~10的整數,然後均除以10即可得到隨機到十分位的10個隨機小數,若要得到隨機到百分位的隨機小數,則需要先得到0~100的10個整數,然後均除以100,其它情況依
此類推。
通常rand()產生的隨機數在每次執行的時候都是與上一次相同的,這是有意這樣設計的,是為了便於程式的除錯。若要產生每次不同的隨機數,可以使用srand( seed )函式進行隨機化,隨著seed的不同,就能夠產生不同的隨機數。
如大家所說,還可以包含time.h標頭檔案,然後使用srand(time(0))來使用當前時間使隨機數發生器隨機化,這樣就可以保證每兩次執行時可以得到不同的隨機數序列(只要兩次執行的間隔超過1秒)。
#include "stdio.h"
#include <stdlib.h>
#include "windows.h"
#include <conio.h>
#define RAND_MAX 0x7fff
void main()
{ int m=60,n=10,ans=0;
srand((unsigned)GetCurrentTime()); //加了這個才正直隨機, 標頭檔案是windows.h
for(int i=0;i<200;i++)
{
printf(" %4d",rand()*(m-n)/RAND_MAX+n);//n<=x<m的數字
}
getch();
}
使用C++隨機函式Rand()生成n個數,採用氣泡排序法.選擇排序法這兩種方法對n個數進行排序,要求用函式來實現。
[ 標籤:c++,隨機函式,rand ] 綠蓑衣(Lian 回答:1 人氣:1 解決時間:2010-12-23 09:24
滿意答案好評率:100% #include <iostream>
#include <string>
#include <ctime>
using namespace std;
void Maopao_sort(int array[] ,int n)
{//氣泡排序
int tmp;
for(int i = 0; i < n-1; i++)
{
for(int j = 0; j < n - i-1; j++)
{
if(array[j] < array[j+1])
{
tmp = array[j+1];
array[j+1] =array[j];
array[j] = tmp;
}
}
}
}
void Select_sort(int array[],int n)
{//選擇排序
int small;//臨時變數暫存器
for(int i=0;i<n-1;i++)
{
small = i;
for(int j=i+1;j<n;j++)
{
if(array[small] > array[j])
{
small = j;
}
}
if(small!=i)
{
int t = array[small];
array[small]=array[i];
array[i]=t;
}
}
}
void main()
{
int num_ary[10];
cout << "原陣列順序:" << endl;
srand((unsigned int) time(0));
for(int i = 0 ; i < sizeof(num_ary)/4 ;i++)
{
num_ary[i] = rand()%50;//隨機50之間的數字來 初始化陣列num_ary
cout << num_ary[i] << endl;
}
Select_sort(num_ary ,sizeof(num_ary)/4);//選擇排序從小到大
cout << "選擇排序從小到大:" << endl;
for(int i = 0 ; i < sizeof(num_ary)/4 ;i++)
{
cout << num_ary[i] << " ,";
}
cout << endl;
Maopao_sort(num_ary ,sizeof(num_ary)/4);//氣泡排序從大到小
cout << "氣泡排序從大到小:" << endl;
for(int i = 0 ; i < sizeof(num_ary)/4 ;i++)
{
cout << num_ary[i] << " ,";
}
}
如何用c++產生1-10十個不同的隨機數 匿名 回答:2 人氣:2 解決時間:2011-03-12 15:11
滿意答案好評率:100% 用rand()函式,你先網上看看rand()是怎麼用的,注意它是偽隨機,初始化種子要設好,網上查下資料多想下就知道了。接著是,你要不同的10個數。你可以設個數組儲存已經產生的數。比如已經產生了第一個數5,你用rand()生成了又一個5時,比較一下以產生的數發現是5,就跳過,看下一個。總能產生10個不同的隨機數。
缺點是rand()不夠好,而且演算法不夠優化,但是能滿足你的要求,就10個數,不影響效率。如果你要上萬個不一樣的就要好好優化演算法了。
評價答案
您已經評價過!好:5 您已經評價過!不好:0 您已經評價過!原創:5 您已經評價過!非原創:0 園 回答採納率:10.5% 2011-03-11 19:18 滿意答案好評率:100%
演算法就是,每生成一個數就與原來生成的數比較,如果有相等的就就重新生成一個數,這樣就能保證10個數都不相等了。下面這個程式生成數的範圍是0到100:
#include <iostream>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#define MAX 100using namespace std;
int main()
{ int arr[10];
int i=0; bool ret=false;
srand((unsigned)time(NULL));
while(1) { arr[i]=rand()%MAX+1;
for(j=0;j<i;j++) { if(arr[j]==arr[i]) { ret=true; } } if(!ret) { i++; ret=false; } if(i==10) { break; } } while(--i) { cout<<arr[i]<<" "; }