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2022-06-08 00:51:23
使用cstdlib库
C++11之前,C和C++都用相同的方法来产生随机数(伪随机数),即rand()函数,用法如下:
1)使用srand()撒一个种子
功能:初始化随机数发生器
用法:void srand(unsigned int seed)
2)使用rand()产生随机数
功能:随机数发生器
用法:intrand(void)
3)控制随机数范围
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;
** 参考:C++ rand 与 srand 的用法
4)示例代码
#include <iostream> #include <ctime> #include <cstdlib> int getRand(int min, int max); int main() { srand(time(0)); for (int i=0; i<
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2019-05-23 12:19:46随机数 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,...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...随机数
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 <iostream> #include <stdlib.h> #include <time.h> using namespace std; int main() { srand((unsigned)time(NULL)); for(int i = 0; i < 10;i++ ) cout << rand() << '\t'; cout << endl; return 0; }
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)。不重复随机数
1. 方法一
最初的思想是每生成一个随机数,便于前面的所有随机数进行比较,如果有重复,则舍去不要,重新选取。但该方法十分费时,并且在数据量巨大的并且有一定限制的时候,会引发巨大问题。例如要生成10000个随机数,范围是0-9999,且不能重复,那么最后几个随机数有可能需要相当长的时间才能筛选出来。
下面我们从另外一个角度来思考,假设我们已经由一个数组长度为10000的数组,里面分别存储了数据0-9999,我现在的做法是想办法让10000个数进行随机排列,便得到了这样一个随机数列,如果我只要其中的100个数,那么从前面取出100个就好。这里利用algorithm.h里面的一个函数,来进行简单处理。
template<class RandomAccessIterator> void random_shuffle( RandomAccessIterator _First, RandomAccessIterator _Last );
这个函数操作的对象是容器的迭代器,即我们需要将存储数据从数组变为容器就好了,下面代码实现一下:
#include <algorithm> #include <iostream> #include <vector> using namespace std; void randperm(int Num) { vector<int> temp; for (int i = 0; i < Num; ++i) { temp.push_back(i + 1); } random_shuffle(temp.begin(), temp.end()); for (int i = 0; i < temp.size(); i++) { cout << temp[i] << " "; } } cout << endl;
2. 方法二
按顺序产生这些数,但随机产生它们的位置。例如下面产生100个100以内不重复随机数的代码:
int a[100]; for(i=0; i<=99; ++i) a[i]=i; for(i=99; i>=1; --i) swap(a[i], a[rand()%i]);
上面这段代码只需要遍历一次就可以产生这100个不重复的随机数,它是如何做到的呢?首先第二行按顺序用0到99填满整个数组;第三行,是随机产生从0到m-2个数组下标,把这个下标的元素值跟m-1下标的元
素值交换,一直进行到下标为1的元素。因此它只需要遍历一次就能产生全部的随机数。
再看下面的代码,原理跟上面例子相似,但效率比上面的差点,但仍不失为一个好方法:
int a[100]={0}; int i, m; for(i=1; i<=99; ++i) { while(a[m=rand()%100]); a[m] = i; }
这段代码也是随机产生位置,但它预先把整个数组初始化为0,然后随机产生其中一个位置,如果该元素值为0,表示这个位置还没有被使用过,就把i赋予它;否则,就重新随机产生另一个位置,直到整个数组
被填满。这个方法,越到后面,遇到已使用过的元素的可能性越高,重复次数就越多,这是不及第一个方法的地方,但总的来说,效率还是不错的。
References:
[1]. 如何高效产生m个n范围内的不重复随机数
[2]. C/C++中产生随机数(rand,srand用法)
[3]. C++中随机数和不重复的随机数
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C/C++ 产生随机数的函数
2020-01-07 20:23:28C语言中有可以产生随机数的函数,需要添加 stdlib.h 头文件和 time.h 头文件。 srand((unsigned) time(NULL)); //初始化随机种子 for(int i = 0; i < 10; i++) printf("%d ", rand()); 其中,rand()函数...C语言中有可以产生随机数的函数,需要添加 stdlib.h 头文件和 time.h 头文件。
srand((unsigned) time(NULL)); //初始化随机种子 for(int i = 0; i < 10; i++) printf("%d ", rand());
其中,rand()函数只能产生[0, RAND_MAX]范围内的整数(RAND_MAX是stdlib.h中的一个常数)。
如果想要产生给定范围[a,b]内的随机数,需要使用 rand()%(b-a+1)+a。其中rand()%(b-a+1)的范围是[0,b-a],再加上a之后就是[a,b]。
若要生成大于RAND_MAX的随机数,则可使用下一种方法:
1.先用rand()生成一个[0,RAND_MAX]范围内的随机数
2.然后用这个随机数除以RAND_MAX,这样就能得到一个[0,1]范围内的浮点数
3.最后用这个浮点数乘以范围长度b-a+1,再加上a即可
(int)(round(1.0 * rand() / RAND_MAX * (right - left) + left))
即如上代码所示,可产生[left,right]范围内的随机数。
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C++生成随机数的实现代码
2020-12-20 20:41:57C为随机数提供的工具是rand、srand和RAND_MAX,定义在中。 srand为rand设置种子,如果不设置,相当于调用过srand(1)。rand产生伪随机数,其范围为0到RAND_MAX,RAND_MAX至少是32767,在MSVC和GCC中这个值都是32767。... -
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C++11之前没有random,生成随机数用rand(),可以配合srand()来使用。rand()不是真正的生成随机数,而是线性取余,有可能也会生成相同的数出来。生成的随机数最大值为RAND_MAX,宏定义在<stdlib.h>中,为0x7FFF,也就是4294967295。
rand()规则:
生成0到最大值之间的随机数:rand()
生成(a,b)之间的随机数:(rand()%(b-a)) + (a+1)
生成[a,b)之间的随机数:(rand()%(b-a)) + a
生成(a,b]之间的随机数:((rand()%(b-a)) +a )+ 1
生成[a,b]之间的随机数:(rand()%(b-a+1)) + a
例如产生一个10~20之间的随机数(rand()%10) + 10
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,通常可以利用time(0)的返回值或NULL来当做seed。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。
#include <iostream> #include <stdlib.h> #include <random> #include <ctime> using namespace std; void f1() { srand((int)time(0)); cout << "f1 rand:" << endl; for (int i = 0; i < 10; ++i) { cout << rand() << ' '; } cout << endl; } void f2() { cout << "f2 rand:" << endl; for (int i = 0; i < 10; ++i) { srand((int)time(0)); cout << rand() << ' '; } cout << endl; } int main() { f1(); f2(); system("pause"); return 0; }
输出:
f1 rand: 28071 30499 28792 20690 25000 5286 6554 1446 4794 29189 f2 rand: 28071 28071 28071 28071 28071 28071 28071 28071 28071 28071
产生相同随机数的原因:
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。 -
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