數據結構與算法之模擬算法 C++實現

模擬算法：模擬整個過程，通過改變數學中模型的各種參數，進而觀察變更這些參數所引起過程狀態的變化。
算法思路：使用隨機函數來模擬自然界中發生的不可預測情況。（srand() 和 rand()函數生成隨機數）

模擬算法也就是將整個過程完完整整的走一遍，題目怎麼敘述的，程序就怎麼運行。

實例一：猜數字

計算機隨機生成一個1-100的整數，用戶猜測，每次猜測給出不同的提示。

代碼：

#include <iostream>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
using namespace std;
int main()
{
    srand(time(NULL));
    int count=0;
    int num = rand()%100 + 1;
    int guess;
    cout << "請輸入猜測的數值:";
    cin >> guess;
    do{
        if (guess > num){
            count++;
            cout << "您猜的值大了\n";
            cout << "請再次輸入猜測的數值:";
            cin >> guess;
        }else if (guess < num){
            count++;
            cout << "您猜的值小了\n";
            cout << "請再次輸入猜測的數值:";
            cin >> guess;
        }
    }while(guess != num);
        count++;
        cout << "猜中了！\n";
        cout << "共猜了 " << count << " 次\n";
    return 0;
}

運行結果：

實例二：模擬擲骰子游戲

由用戶自己輸入參與人數和骰子的個數，然後計算機隨機生成每一粒骰子的點數然後統計每個人的點數。

代碼：

#include<iostream>
#include<stdlib.h>
#include<time.h>
using namespace std;
void play(int n);
void play(int n)
{
    int i,m=0,t=0;
    for(i=0; i<n; i++)
    {
        t=rand()%6+1;
        m+=t;
        cout << "第" << (i+1) << "粒骰子的點數爲:" << t <<"\n";
    }
    cout << "總共" << m << "點\n";
}
int main()
{
    int people,numbers;
    do{
        srand(time(NULL));
        cout << "請輸入參與的人數:";
        cin >> people;
        if(people == 0) break;
        cout << "請輸入骰子的數量:";
        cin >> numbers;
        if(numbers == 0) break;
        for(int i=0; i<people; i++)
        {
            cout << "第 " << (i+1) << "位選手擲出的骰子情況爲:\n";
            play(numbers);
        }
    }while(1);
    return 0;
}

運行結果：

注：

C++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。

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。