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C++中随机函数rand()和srand()的用法

2012-12-04 14:33 316 查看
原文来自:http://blog.csdn.net/candyliuxj/article/details/4396666
一、rand()
函数名: rand
功 能: 随机数发生器
用 法: int rand(void);
所在头文件: stdlib.h
函数说明 :
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。
程序例:
[cpp] view plaincopyprint?#include <iostream>
using namespace std;
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#define MIN 1 //随机数产生的范围
#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++) //产生随机数
{
cout<<MIN + (int)MAX * rand() / (RAND_MAX + 1)<<"/t";
}
cout<<endl;
return 0;
}
[cpp] view plaincopyprint?#include <iostream>  
using namespace std;  
#include   <stdlib.h>      
#include   <time.h>   
#define MIN 0    //随机数产生的范围      
#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++)          //产生随机数  
    {  
        cout<<MIN + rand() % (MAX + MIN - 1)<<"/t";   
    }  
    cout<<endl;  
    return   0;     
}   
#include <iostream>
using namespace std;
#include   <stdlib.h>    
#include   <time.h> 
#define MIN 0    //随机数产生的范围    
#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++)          //产生随机数
	{
		cout<<MIN + rand() % (MAX + MIN - 1)<<"/t"; 
	}
	cout<<endl;
	return   0;   
}


三、rand()和srand()的关系
rand()和srand()要一起使用,其中srand()用来初始化随机数种子,rand()用来产生随机数。
因为默认情况下随机数种子为1,而相同的随机数种子产生的随机数是一样的,失去了随机性的意义,所以为使每次得到的随机数不一样,用函数srand()初始化随机数种子。srand()的参数,用time函数值(即当前时间),因为两次调用rand()函数的时间通常是不同的,这样就可以保证随机性了。
四、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 (结果值含a不含b)。
要取得[a,b]的随机整数,使用(rand() % (b-a+1))+ a (结果值含a和b)。
要取得(a,b]的随机整数,使用(rand() % (b-a))+ a + 1 (结果值不含a含b)。
(总的来说,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)。
五、产生相同的随机数的原因
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,但是这不是真真意义上的随机数,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。
程序示例:
[cpp] view plaincopyprint?#include <iostream>
using namespace std;
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

int main()
{
int i;
for (i=0; i<10; i++) //产生10个随机数
{
cout<<rand()<<"/t";
}
cout<<endl;
return 0;
}
[cpp] view plaincopyprint?#include <iostream>  
using namespace std;  
#include <stdlib.h>  
#include <time.h>  
  
int main()  
{  
    int i;  
    srand((unsigned)time(NULL)); //初始化随机数种子  
    for (i=0; i<10; i++)         //产生10个随机数  
    {  
        cout<<rand()<<"/t";  
    }  
    cout<<endl;  
    return 0;  
}  
#include <iostream>
using namespace std;
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

int main()
{
	int i;
	srand((unsigned)time(NULL)); //初始化随机数种子
	for (i=0; i<10; i++)         //产生10个随机数
	{
		cout<<rand()<<"/t";
	}
	cout<<endl;
	return 0;
}


每次运行得到不同的随机序列:
1294 18562 14141 18165 11910 29784 11070 13225 131 24405
1774 25714 18734 16528 20825 17189 9848 8899 2503 5375
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