C語言中用于產生隨機數的函數使用方法總結

2020-01-26 14:37:16

字體：大中小

來源：轉載

供稿：網友

在UNIX操作系統和window的操作系統上，我們知道有一個函數rand，它就是用來產生隨機數的函數API接口，那么它的原理如何實現？
如果約定a1=f(seed),an+1=f(an)，那么可以得到一個序列a1,a2,a3..an，那么要制作一個偽隨機函數rand，只需要讓它每調用一次就返回序列的下一個元素就行。其實就是相當于第1次調用rand返回a1，第2次返回a2，…，第n次返回an，這樣每次返回的數值都不一樣，也就是相當于隨機數了。但是其實不是真正的隨機數，真正的隨機數是使用物理現象產生的：比如擲錢幣、骰子、轉輪、使用電子元件的噪音、核裂變等等。這樣的隨機數發生器叫做物理性隨機數發生器，它們的缺點是技術要求比較高。那到底什么是隨機數呢？

隨機數：隨機數就是每次運行代碼的時候隨機產生的數，每次產生的數的值是無法確定的，返回 0 到 RANDMAX 之間的隨機整數值，不包含 RANDMAX 的值，RANDMAX 的范圍最少是在32767之間（int），即雙字節（16位數）。若用 unsigned int 雙字節是65535，四字節是4294967295的整數范圍。而且 0 到 RANDMAX 每個數字被選中的概率是相同的。

原理：產生隨機數的原理是根據一個值，一般稱為隨機種子，然后把這個種子作為參數，經過一系列的公式運算產生出一個值，這個值就是隨機數。

在 C 語言當中使用隨機數要用到 rand 函數和 srand 函數，

int rand()：返回值為隨機值，參數為空，通過 rand 函數就會產生一個隨機數。

void srand(unsigned int seed)：返回值為空，就是設置隨機種子的，當我們不設置隨機種子的時候，默認設置的種子為 1，也就是srand(1)。

使用：

#include<stdlib.h>//得引入 stdlib.h 這個頭文件int main(){ int rand_num = rand(); printf("rand_num = %d/n", rand_num); return 0;}

每次運行的結果都一樣，這是為什么呢？上面已經說了，隨機數產生的是有一個隨機種子作為參數，然后返回一個值，而且默認的隨機種子為1，所以每次產生的隨機數都一樣。

如果我們修改一下隨機種子，會發現隨機數和原來的不一樣了，但是每次運行的結果還是一樣：

#include<stdlib.h>//得引入 stdlib.h 這個頭文件int main(){ srand(3); int rand_num = rand(); printf("rand_num = %d/n", rand_num); srand(5); rand_num = rand(); printf("rand_num = %d/n", rand_num); return 0;}

兩次的輸出結果不一樣，我的輸出結果如下：

rand_num = 50421rand_num = 847425747

但是我們程序肯定是寫好之后，不改動隨機種子，然后每次產生不同的值才對啊，那我們來如何做呢？既然產生的隨機值與種子有關，只要每次的隨機種子不一樣，那么產生的隨機值也不一樣，我們就可以把時間作為隨機種子，因為每次運行時，時間都不一樣，因此產生的隨機值也不一樣，因此我們可以這樣：

#include<time.h> //使用 time 函數必須引入 time.h 頭文件#include<stdlib.h>int main(){ srand((int)time(0)); int rand_num = rand(); printf("rand_num = %d/n", rand_num); return 0;}

這樣的話，每次輸出結果都不一樣了。

通過上面的方法，我們可以獲取不同的隨機值了，但是我們一般會獲取一定范圍內的隨機值，比如返回 0~100 之間的返回值，比如模擬骰子，隨機返回 1~6 的值。那么我們該如何做呢？

我們要返回 0~6 的隨機值，只需在上面返回隨機值的地方對 7 取余即可：

int rand_num = rand() % 7;printf("rand_num = %d/n", rand_num);

所以我們如果要返回 0~a 的隨機值，只要對 a + 1 取余即可，所以有下面的公式：

int rand_num = rand() % (a + 1);//返回 0 ~ a 的隨機值

如果我們要返回 a ~ b 的隨機值，公式是什么呢？因為隨機數取余法只能返回 0 到某個數的隨機值，所以 a ~ b 的隨機值，我們可以先返回 0 ~ (b 亚洲香蕉成人av网站在线观看_欧美精品成人91久久久久久久_久久久久久久久久久亚洲_热久久视久久精品18亚洲精品_国产精自产拍久久久久久_亚洲色图国产精品_91精品国产网站_中文字幕欧美日韩精品_国产精品久久久久久亚洲调教_国产精品久久一区_性夜试看影院91社区_97在线观看视频国产_68精品久久久久久欧美_欧美精品在线观看_国产精品一区二区久久精品_欧美老女人bb