C语言产生随机数

素颜马尾好姑娘i 2022-04-17 04:12 267阅读 0赞

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在C语言中,rand()函数可以用来产生随机数，但是这不是真真意义上的随机数，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，为了改变这个种子的值，C提供了srand()函数，它的原形是void srand( int a)。

可能大家都知道C语言中的随机函数random，可是random函数并不是ANSI C标准，所以说，random函数不能在gcc,vc等编译器下编译通过。

rand()会返回一随机数值，范围在0至RAND\_MAX 间。返回0至RAND\_MAX之间的随机数值，RAND\_MAX定义在stdlib.h，(其值至少为32767)我运算的结果是一个不定的数，要看你定义的变量类型，int整形的话就是32767。 在调用此函数产生随机数前，必须先利用srand()设好随机数种子，如果未设随机数种子，rand()在调用时会自动设随机数种子为1。一般用for语句来设置种子的个数。具体见下面的例子。

一 如何产生不可预见的随机序列呢  
利用srand((unsigned int)(time(NULL))是一种方法，因为每一次运行程序的时间是不同的。

在C语言里所提供的随机数发生器的用法：现在的C编译器都提供了一个基于ANSI标准的伪随机数发生器函数，用来生成随机数。它们就是rand()和srand()函数。这二个函数的工作过程如下：

1) 首先给srand()提供一个种子，它是一个unsigned int类型，其取值范围从0~65535；

2) 然后调用rand()，它会根据提供给srand()的种子值返回一个随机数(在0到32767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。  
下面是0~32767之间的随机数程序：

\#include <stdlib.h>  
\#include <stdio.h>  
\#include <time.h> //使用当前时钟做种子

void main( void )  
\{int i;  
srand( (unsigned)time( NULL ) ); //初始化随机数  
for( i = 0; i < 10;i++ ) //打印出10个随机数  
printf( " %d\\n", rand() );  
\}

根据上面的程序可以很容易得到0~1之间的随机数：

\#include <stdlib.h>  
\#include <stdio.h>  
\#include <time.h>  
main( )  
\{int i;  
srand( (unsigned)time( NULL ) );  
for( i = 0; i < 10;i++ )  
printf( "%5.2f\\n", rand()/32767.0);  
\}

而产生1~100之间的随机数可以这样写：

\#include <stdlib.h>  
\#include <stdio.h>  
\#include <time.h>  
main( )  
\{int i;  
srand( (unsigned)time( NULL ) );  
for( i = 0; i < 10;i++ )  
printf( "%d\\n", rand()%100+1);  
\}

二，三个通用的随机数发生器，推荐用第三个  
函数名: rand  
功 能: 随机数发生器  
用 法: void rand(void);  
程序例:

\#include <stdlib.h>  
\#include <stdio.h>

int main(void)  
\{  
int i;

printf("Ten random numbers from 0 to 99\\n\\n");  
for(i=0; i<10; i++)  
printf("%d\\n", rand() % 100);  
return 0;  
\}

函数名: random  
功 能: 随机数发生器  
用 法: int random(int num);  
程序例:

\#include <stdlib.h>  
\#include <stdio.h>  
\#include <time.h>

/\* prints a random number in the range 0 to 99 \*/  
int main(void)  
\{  
randomize();  
printf("Random number in the 0-99 range: %d\\n", random (100));  
return 0;  
\}

函数名: randomize 这个比较好！  
功 能: 初始化随机数发生器  
用 法: void randomize(void);  
程序例:

\#include <stdlib.h>  
\#include <stdio.h>  
\#include <time.h>

int main(void)  
\{  
int i;

randomize();  
printf("Ten random numbers from 0 to 99\\n\\n");  
for(i=0; i<10; i++)  
printf("%d\\n", rand() % 100);  
return 0;  
\}  
  
在《计算机常用算法》中有介绍随机数的生成算法

三 如何产生设定范围内的随机数

由于rand产生的随机数从0到rand\_max，而rand\_max是一个很大的数，那么如何产生从X~Y的数呢？

从X到Y，有Y－X＋1个数，所以要产生从X到Y的数，只需要这样写：

k=rand()%(Y-X+1)+X;

这样，就可以产生你想要的任何范围内的随机数了。

**四，产生不重复的随机数**  
1） \#include <stdlib.h>  
\#include <stdio.h>  
\#include<stdio.h>  
\#include <time.h>  
swap(int \*pm,int \*pn) /\*必须用指针进行交换\*/  
\{  
int temp;  
temp=\*pm;  
\*pm=\*pn;  
\*pn=temp;  
\}

int main(void)  
\{  
int i,a\[513\];  
/\*int \*pa,\*pb;\*/  
srand( (unsigned)time( NULL ) ); /\*定义这个可以产生不同的随机数\*/  
for(i=1; i<=512; i++)\{a\[i\]=i;printf("%4d",a\[i\]);\}  
for(i=512; i>=1; i--)  
\{  
/\* pa=&a\[i\]; pb=&a\[rand()%i+1\];\*/  
swap(&a\[i\], &a\[rand()%i+1\]); /\*加一是从一到i的随机，就不会包含0\*/  
/\*不用再定义指针，这样结论是一样的\*/  
\}  
printf("\\n") ;  
for(i=1; i<=64; i++)  
printf("%4d",a\[i\] );  
getch(); /\*wintc的输出\*/  
\}

2）  
\#include <stdlib.h>  
\#include <stdio.h>  
\#include<stdio.h>

int main(void)  
\{  
int a\[100\]=\{0\}; int i,m;  
for(i=1; i<=99; ++i)  
printf("%4d",a\[i\] );

srand( (unsigned)time( NULL ) );

for(i=1; i<=99; i++)  
\{  
while(a\[m=rand()%100+1\]);  
a\[m\] = i;  
\}  
for(i=1; i<=99; ++i)  
printf("%4d",a\[i\] );

getch();  
\}

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