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C++ rand 与 srand 的功能及用法概述

计算机的随机数都是由伪随机数,即是由小M多项式序列生成的,其中产生每个小序列都有一个初始值,即随机种子。(注意: 小M多项式序列的周期是65535,即每次利用一个随机种子生成的随机数的周期是65535,当你取得65535个随机数后它们又重复出现了。)

我们知道 rand() 函数可以用来产生随机数,但是这不是真正意义上的随机数,是一个伪随机数,是根据一个数(我们可以称它为种子)为基准以某个递推公式推算出来的一系列数,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。

1.rand()

功能:

随机数发生器

用法:

int rand(void)

所在头文件:

stdlib.h

rand() 的内部实现是用线性同余法做的,它不是真的随机数,因其周期特别长,故在一定的范围里可看成是随机的。

rand() 返回一随机数值的范围在 0 至 RAND_MAX 间。RAND_MAX 的范围最少是在 32767 之间(int)。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。

用户未设定随机数种子时,系统默认的随机数种子为 1。

rand() 产生的是伪随机数字,每次执行时是相同的; 若要不同, 用函数 srand() 初始化它。

2.srand()

功能:

初始化随机数发生器

用法:

void srand(unsigned int seed)

所在头文件:

stdlib.h

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,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。

3.使用当前时钟作为随机数种子

rand() 产生的随机数在每次运行的时候都是与上一次相同的。若要不同, 用函数 srand() 初始化它。可以利用 srand((unsigned int)(time(NULL)) 的方法,产生不同的随机数种子,因为每一次运行程序的时间是不同的。

4.产生随机数的用法
  1. 给srand()提供一个种子,它是一个unsigned int类型;
  2. 调用rand(),它会根据提供给srand()的种子值返回一个随机数(在0到RAND_MAX之间);
  3. 根据需要多次调用rand(),从而不间断地得到新的随机数;
  4. 无论什么时候,都可以给srand()提供一个新的种子,从而进一步”随机化”rand()的输出结果。

0~RAND_MAX 之间的随机数程序

#include 
#include 
#include 
using namespace std;
int main()
{
srand((unsigned)time(NULL));
for(int i = 0; i 
5.产生一定范围随机数的通用表示公式

要取得 [a,b) 的随机整数,使用 (rand() % (b-a))+ a;

要取得 [a,b] 的随机整数,使用 (rand() % (b-a+1))+ a;

要取得 (a,b] 的随机整数,使用 (rand() % (b-a))+ a + 1;

通用公式: a + rand() % n;其中的 a 是起始值,n 是整数的范围。

要取得 a 到 b 之间的随机整数,另一种表示:a + (int)b * rand() / (RAND_MAX + 1)。

要取得 0~1 之间的浮点数,可以使用 rand() / double(RAND_MAX)。

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