1. 库
#include<cstdlib>

2. 初始化
srand(time(NULL)); 
srand(time(0));  //放在for循环之前，否则会很慢

3. 产生一定范围随机数

整数

通用公式：rand()%n+a; //a为起始值，n为整数范围
(rand()%(b-a))+a+1; //获得(a,b)的随机数
(rand()%(b-a))+a; //获得[a,b)的随机数
(rand()%(b-a+1))+a; //获得[a,b]的随机数


浮点数

(double)rand()/(RAND_MAX +0.0);//获得[0,1]之间的浮点数
(double)rand()/(RAND_MAX +1.0);//获得[0,1)之间的浮点数
 rand()+(double)rand()/RAND_MAX ;  //获得随机小数

4.随机数原理
RAND_MAX是longint的最大值2147483647，rand()返回的是整形，因此rand()/RAND_MAX返回值要么是0要么是1,但是几乎不为1（概率很小）。
rand()*6.0/RAND_MAX 的结果为浮点型，可能是0.xxx 1.xxx 2.xxx 3.xxx 4.xxx 5.xxx

同理，对于乘以x也是这样，但x必须是一个浮点型!!!

注：本文的知识来自网络和个人的整理和理解。
当初写这篇博客的时候，用的IDE是Dev C++。当时可以直接使用诸如rand()、srand()等函数。现在好像不行了，还是需要加上#include<cstdlib>。本文的代码已经修改了，图片没法修改，见谅。
一、rand函数。
int rand(void);
rand()函数不需要引入任何头文件，可直接使用，返回0~RAND_MAX（32767）的整数，不需要参数，它是根据种子生成的，根据不同的种子产生不同的随机序列。


这个程序无论何时何地，运行的结果都如上所示。系统默认的种子是1，随机序列又是根据种子产生的，所以说每次使用的随机序列都是固定的，随机数不随机。要想使它随机，就必须使它的种子随机。
二、srand函数。
void srand(unsigned  int  seed);
srand()函数就是用来设置rand()函数的种子的。

同样srand()函数也不需要头文件，可以直接使用，根据不同的参数产生不同的种子。



同样，这个程序如同上个程序，何时何地运行结果都一样，因为srand()的参数一样，生成的种子一样，rand()函数返回的值也一样。那么就只有在srand()的参数上做文章。
三、time函数
time(NULL);
函数会返回1970年1月1日至今所经历的时间（以秒为单位），需要引入头文件<time.h>



用时间值做种子，就可以产生随机数了，因为时间总是在变的嘛。
将time(NULL)作为srand()的参数，更新种子，再用rand()函数产生随机数。
#include<iostream>
#include<cstdlib>
#include<time.h> 
using namespace std;
int main()
{
	srand(time(NULL));
	cout << rand() << endl; 
	return 0;
}

四、注意
需要注意的是，srand(time(NULL));只需要执行一次即可。



如果每次使用rand()前都执行一遍，就会出现下面的情况：



这是因为time()是以秒为单位的，在同一秒内返回的值都是相同的，种子是相同的，产生的随机序列自然也相同。每次都从同一个序列的开头取数，可不就一样了嘛。
五、扩展
rand()产生的数是0~RAND_MAX( 0x7fff)，也就是说，只能生成15位。如果需要32位的，可以进行扩展：
unsigned int rand_32()
{
	return (rand()&0x3)<<30 | rand()<<15 | rand();
}

扩展之后测试一下：
#include<iostream>
#include<time.h>
#include<cstdlib>
#include<vector>
using namespace std;
unsigned int rand_32()
{
	return (rand()&0x3)<<30 | rand()<<15 | rand();
}
int main()
{
	srand(time(NULL));
	unsigned a;
	for(int i = 0; i < 10; i++){
		a = rand_32();
		cout << hex << a << endl;
	}
	return 0;
}

以十六进制输出的结果如下:



因为担心这样扩展会不会出现问题，于是进行下列测试：
int main()
{
	srand(time(NULL));
	vector<unsigned int> v;
	unsigned a;
	for(long long  i = 0; i < 50000; i++){
		a = rand_32();
		if(a == 0)
			cout << "出现 0 " << endl;
		auto t = find(v.begin(),v.end(),a);
		if(t != v.end()){
			cout << "重复" << endl;
		}
		else
			v.push_back(a);
	}
	return 0;
}

每次测试50000个数，测了三次，运行结果如下：


没什么问题，测了三次，每次不出现0，不出现重复的值。

顺便贴上8位的代码：
unsigned char rand_8()
{
	return (unsigned char)(rand()&0xff);
}

本章先讲解Java随机数的几种产生方式，然后通过示例对其进行演示。

广义上讲，Java中的随机数的有三种产生方式：

(01). 通过System.currentTimeMillis()来获取一个当前时间毫秒数的long型数字。

(02). 通过Math.random()返回一个0到1之间的double值。

(03). 通过Random类来产生一个随机数，这个是专业的Random工具类，功能强大。


第1种

通过System.currentTimeMillis()来获取随机数。实际上是获取当前时间毫秒数，它是long类型。使用方法如下：

final long l = System.currentTimeMillis();

若要获取int类型的整数，只需要将上面的结果转行成int类型即可。比如，获取[0, 100)之间的int整数。方法如下：

final long l = System.currentTimeMillis();
final int i = (int)( l % 100 );

 

第2种

通过Math.random()来获取随机数。实际上，它返回的是0(包含)到1(不包含)之间的double值。使用方法如下：

final double d = Math.random();

若要获取int类型的整数，只需要将上面的结果转行成int类型即可。比如，获取[0, 100)之间的int整数。方法如下：

final double d = Math.random();
final int i = (int)(d*100);

 

第3种

通过Random类来获取随机数。

使用方法如下：

(01) 创建Random对象。有两种方法可以创建Random对象，如下：

Random random = new Random();//默认构造方法
Random random = new Random(1000);//指定种子数字

(02) 通过Random对象获取随机数。Random支持的随机值类型包括：boolean, byte, int, long, float, double。

比如，获取[0, 100)之间的int整数。方法如下：

int i2 = random.nextInt(100);

 

Random 的函数接口



// 构造函数(一)： 创建一个新的随机数生成器。 
Random() 
// 构造函数(二)： 使用单个 long 种子创建一个新随机数生成器： public Random(long seed) { setSeed(seed); } next 方法使用它来保存随机数生成器的状态。
Random(long seed) 

boolean nextBoolean()         // 返回下一个“boolean类型”伪随机数。 
void    nextBytes(byte[] buf) // 生成随机字节并将其置于字节数组buf中。 
double  nextDouble()          // 返回一个“[0.0, 1.0) 之间的double类型”的随机数。 
float   nextFloat()           // 返回一个“[0.0, 1.0) 之间的float类型”的随机数。 
int     nextInt()             // 返回下一个“int类型”随机数。 
int     nextInt(int n)        // 返回一个“[0, n) 之间的int类型”的随机数。 
long    nextLong()            // 返回下一个“long类型”随机数。 
synchronized double nextGaussian()   // 返回下一个“double类型”的随机数，它是呈高斯（“正常地”）分布的 double 值，其平均值是 0.0，标准偏差是 1.0。 
synchronized void setSeed(long seed) // 使用单个 long 种子设置此随机数生成器的种子。



 

获取随机数示例

下面通过示例演示上面3种获取随机数的使用方法。

源码如下(RandomTest.java)：



 1 import java.util.Random;
 2 import java.lang.Math;
 3 
 4 /**
 5  * java 的随机数测试程序。共3种获取随机数的方法：
 6  *   (01)、通过System.currentTimeMillis()来获取一个当前时间毫秒数的long型数字。
 7  *   (02)、通过Math.random()返回一个0到1之间的double值。
 8  *   (03)、通过Random类来产生一个随机数，这个是专业的Random工具类，功能强大。
 9  *
10  * @author skywang
11  * @email kuiwu-wang@163.com
12  */
13 public class RandomTest{
14 
15     public static void main(String args[]){
16 
17         // 通过System的currentTimeMillis()返回随机数
18         testSystemTimeMillis();
19 
20         // 通过Math的random()返回随机数
21         testMathRandom();
22 
23         // 新建“种子为1000”的Random对象，并通过该种子去测试Random的API
24         testRandomAPIs(new Random(1000), " 1st Random(1000)");
25         testRandomAPIs(new Random(1000), " 2nd Random(1000)");
26         // 新建“默认种子”的Random对象，并通过该种子去测试Random的API
27         testRandomAPIs(new Random(), " 1st Random()");
28         testRandomAPIs(new Random(), " 2nd Random()");
29     }
30 
31     /**
32      * 返回随机数-01：测试System的currentTimeMillis()
33      */
34     private static void testSystemTimeMillis() {
35         // 通过
36         final long l = System.currentTimeMillis();
37         // 通过l获取一个[0, 100)之间的整数
38         final int i = (int)( l % 100 );
39 
40         System.out.printf("\n---- System.currentTimeMillis() ----\n l=%s i=%s\n", l, i);
41     }
42 
43 
44     /**
45      * 返回随机数-02：测试Math的random()
46      */
47     private static void testMathRandom() {
48         // 通过Math的random()函数返回一个double类型随机数，范围[0.0, 1.0)
49         final double d = Math.random();
50         // 通过d获取一个[0, 100)之间的整数
51         final int i = (int)(d*100);
52 
53         System.out.printf("\n---- Math.random() ----\n d=%s i=%s\n", d, i);
54     }
55 
56 
57     /**
58      * 返回随机数-03：测试Random的API
59      */
60     private static void testRandomAPIs(Random random, String title) {
61         final int BUFFER_LEN = 5;
62 
63         // 获取随机的boolean值
64         boolean b = random.nextBoolean();
65         // 获取随机的数组buf[]
66         byte[] buf = new byte[BUFFER_LEN];
67         random.nextBytes(buf);
68         // 获取随机的Double值，范围[0.0, 1.0)
69         double d = random.nextDouble();
70         // 获取随机的float值，范围[0.0, 1.0)
71         float f = random.nextFloat();
72         // 获取随机的int值
73         int i1 = random.nextInt();
74         // 获取随机的[0,100)之间的int值
75         int i2 = random.nextInt(100);
76         // 获取随机的高斯分布的double值
77         double g = random.nextGaussian();
78         // 获取随机的long值
79         long l = random.nextLong();
80 
81         System.out.printf("\n---- %s ----\nb=%s, d=%s, f=%s, i1=%s, i2=%s, g=%s, l=%s, buf=[",
82                 title, b, d, f, i1, i2, g, l);
83         for (byte bt:buf) 
84             System.out.printf("%s, ", bt);
85         System.out.println("]");
86     }
87 }



 

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