C++ rand 與 srand 的用法
計算機的隨機數都是由僞隨機數,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() 函數可以用來產生隨機數,但是這不是真正意義上的隨機數,是一個僞隨機數,是根據一個數(我們可以稱它爲種子)爲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。
1.rand()
功能:
隨機數發生器
用法:
int rand(void)
所在頭文件:
stdlib.h
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,故在一定的範圍裏可看成是隨機的。
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 雙字節是 65535,四字節是 4294967295 的整數範圍。0~RAND_MAX 每個數字被選中的機率是相同的。
用戶未設定隨機數種子時,系統默認的隨機數種子爲 1。
rand() 產生的是僞隨機數字,每次執行時是相同的; 若要不同, 用函數 srand() 初始化它。
2.srand()
功能:
初始化隨機數發生器
用法:
void srand(unsigned int seed)
所在頭文件:
stdlib.h
srand() 用來設置 rand() 產生隨機數時的隨機數種子。參數 seed 必須是個整數,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。
3.使用當前時鐘作爲隨機數種子
rand() 產生的隨機數在每次運行的時候都是與上一次相同的。若要不同, 用函數 srand() 初始化它。可以利用 srand((unsigned int)(time(NULL)) 的方法,產生不同的隨機數種子,因爲每一次運行程序的時間是不同的。
4.產生隨機數的用法
- 1) 給srand()提供一個種子,它是一個unsigned int類型;
- 2) 調用rand(),它會根據提供給srand()的種子值返回一個隨機數(在0到RAND_MAX之間);
- 3) 根據需要多次調用rand(),從而不間斷地得到新的隨機數;
- 4) 無論什麼時候,都可以給srand()提供一個新的種子,從而進一步"隨機化"rand()的輸出結果。
0~RAND_MAX 之間的隨機數程序
#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.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;
要取得 [a,b] 的隨機整數,使用 (rand() % (b-a+1))+ a;
要取得 (a,b] 的隨機整數,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)。