标准库<cstdlib>(被包含于<iostream>中)提供两个帮助生成伪随机数的函数:
WWcW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
函数一:int rand(void);
WWW_PLC※JS_COM-PmLC-技.术_网
从srand (seed)中指定的seed开始,返回一个[seed, RAND_MAX(0x7fff))间的随机整数。——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户
函数二:void srand(unsigned seed);
WWW_PLCJS@_COM%-PLC-技.术_网
参数seed是rand()的种子,用来初始化rand()的起始值。WWW_PLC※JS_COM-PmLC-技.术_网
可以认为rand()在每次被调用的时候,它会查看:
——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户
1) 如果用户在此之前调用过srand(seed),给seed指定了一个值,那么它会自动调用WWcW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
srand(seed)一次来初始化它的起始值。WWW_PLC※JS_COM-PLC-技.术_网(可编程控※制器技术门户)
2) 如果用户在此之前没有调用过srand(seed),它会自动调用srand(1)一次。WW.W_PLC※JS_C,OM-PL,C-技.术_网
根据上面的第一点我们可以得出:
WW.W_PLC※JS_C,OM-PL,C-技.术_网
1) 如果希望rand()在每次程序运行时产生的值都不一样,必须给srand(seed)中的seed一个变值,这个变值必须在每次程序运行时都不一样(比如到目前为止流逝的时间)。P_L_C_技_术_网——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户
2) 否则,如果给seed指定的是一个定值,那么每次程序运行时rand()产生的值都会一样,虽然这个值会是[seed, RAND_MAX(0x7fff))之间的一个随机取得的值。WWW_P※LCJS_CO※M-PLC-技-.术_网
3) 如果在调用rand()之前没有调用过srand(seed),效果将和调用了srand(1)再调用rand()一样(1也是一个定值)。WW.W_PLC※JS_C,OM-PL,C-技.术_网
举几个例子,假设我们要取得0~6之间的随机整数(不含6本身):
WWW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
例一,不指定seed:
P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
for(int i=0;i<10;i++){ WW.W_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
ran_num=rand() % 6;WWW_PLCJS※COM-PLC-技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
cout<<ran_num<<" ";WW.W_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
}WWW_PLCJS※COM-PLC-技×术_网(可编程控※制器技术门户)
每次运行都将输出:5 5 4 4 5 4 0 0 4 2P_L_C_技_术_网——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户
例二,指定seed为定值1:
WWW_PLCJS@_COM%-PLC-技.术_网
srand(1);WW.W_PLC※JS_C,OM-PL,C-技.术_网
for(int i=0;i<10;i++){ WW.W_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
ran_num=rand() % 6;——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户
cout<<ran_num<<" ";W1WW_P4LCJS_COM-PLC-技.术_网
}WWcW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
每次运行都将输出:5 5 4 4 5 4 0 0 4 2WWW_PLCJS※COM-PLC-技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
跟例子一的结果完全一样。WW.W_PLC※JS_C,OM-PL,C-技.术_网
例三,指定seed为定值6:
WWW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
srand(6);WWW_PLCJS※COM-PLC-技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
for(int i=0;i<10;i++){ WWW_P※LCJS_CO※M-PLC-技-.术_网
ran_num=rand() % 6;P_L_C_技_术_网——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户
cout<<ran_num<<" ";plcjs.技.术_网
}WWW_PL※CJS_COM-PLC-技.术_网
每次运行都将输出:4 1 5 1 4 3 4 4 2 2WWW_P※LCJS_CO※M-PLC-技-.术_网
随机值也是在[0,6)之间,随得的值跟srand(1)不同,但是每次运行的结果都相同。WWW_P※LCJS_CO※M-PLC-技-.术_网
例四,指定seed为当前系统流逝了的时间(单位为秒):time_t time(0):
P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
#include <ctime>WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
//…plcjs.技.术_网
srand((unsigned)time(0));WWW_PLC※JS_COM-PLC-技.术_网(可编程控※制器技术门户)
for(int i=0;i<10;i++){ WWW_PLCJS※COM-PLC-技×术_网(可编程控※制器技术门户)
ran_num=rand() % 6;WW.W_PLC※JS_C,OM-PL,C-技.术_网
cout<<ran_num<<" ";WWW_PLCJ-S_COM-PLC-技.术_网(可-编程控-制器技术-门户)
}P_L_C_技_术_网——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户
第一次运行时输出:0 1 5 4 5 0 2 3 4 2WWW_PLCJS※COM-PLC-技×术_网(可编程控※制器技术门户)
第二次:3 2 3 0 3 5 5 2 2 3WWW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
总之,每次运行结果将不一样,因为每次启动程序的时刻都不同(间隔须大于1秒?见下)。WWW_PLC※JS_COM-PmLC-技.术_网
关于time_t time(0):
WWW_PLCJS@_COM%-PLC-技.术_网
time_t被定义为长整型,它返回从1970年1月1日零时零分零秒到目前为止所经过的时间,单位为秒。比如假设输出:
WWW_PLCJS@_COM%-PLC-技.术_网
cout<<time(0);W1WW_P4LCJS_COM-PLC-技.术_网
值约为1169174701,约等于37(年)乘365(天)乘24(小时)乘3600(秒)(月日没算)。WWW_P※LCJS_COM-PLC-)技.术_网
另外,关于ran_num = rand() % 6,
WWW_PLC※JS_COM-PmLC-技.术_网
将rand()的返回值与6求模是必须的,这样才能确保目的随机数落在[0,6)之间,否则rand()的返回值本身可能是很巨大的。
WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
一个通用的公式是:WWW_PLC※JS_COM-PmLC-技.术_网
要取得[a,b)之间的随机整数,使用(rand() % (b-a))+ a (结果值将含a不含b)。WWW_PLCJS※COM-PLC-技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
在a为0的情况下,简写为rand() % b。——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户
最后,关于伪随机浮点数:
——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户
用rand() / double(RAND_MAX)可以取得0~1之间的浮点数(注意,不同于整型时候的公式,是除以,不是求模),举例:
WWcW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
double ran_numf=0.0;WWW_PLCJS@_COM%-PLC-技.术_网
srand((unsigned)time(0));WWW_P※LCJS_COM-PLC-)技.术_网
for(int i=0;i<10;i++){ WWcW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
ran_numf = rand() / (double)(RAND_MAX);WWW_PLCJS※COM-PLC-技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
cout<<ran_numf<<" ";WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
}P_L_C_技_术_网——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户
运行结果为:0.716636,0.457725,…等10个0~1之间的浮点数,每次结果都不同。WWW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
如果想取更大范围的随机浮点数,比如1~10,可以将
WWW_PL※CJS_COM-PLC-技.术_网
rand() /(double)(RAND_MAX) 改为 rand() /(double)(RAND_MAX/10)WWcW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
运行结果为:7.19362,6.45775,…等10个1~10之间的浮点数,每次结果都不同。WWW※PLCJS_COM-PL#C-技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
至于100,1000的情况,如此类推。WWW_PL※CJS_COM-PLC-技.术_网
以上不是伪随机浮点数最好的实现方法,不过可以将就着用用…
W1WW_P4LCJS_COM-PLC-技.术_网
WWW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
:
WWW_PLCJS※COM-PLC-技×术_网(可编程控※制器技术门户)
问题: 怎样获得一个真正的随机数?要知道,rand()是不能产生真正的随机数的!即使不能产生真正的随机数,也要大概接近呀!而rand()好象每次的随机都一样。
A回答:
WWW_PLC※JS_COM-PmLC-技.术_网
之所以rand()每次的随机数都一样是因为rand()函数使用不正确。各种编程语言返回的随机数(确切地说是伪随机数)实际上都是根据递推公式计算的一组数值,当序列足够长,这组数值近似满足均匀分布。如果计算伪随机序列的初始数值(称为种子)相同,则计算出来的伪随机序列就是完全相同的。这个特性被有的软件利用于加密和解密。加密时,可以用某个种子数生成一个伪随机序列并对数据进行处理;解密时,再利用种子数生成一个伪随机序列并对加密数据进行还原。这样,对于不知道种子数的人要想解密就需要多费些事了。当然,这种完全相同的序列对于你来说是非常糟糕的。要解决这个问题,需要在每次产生随机序列前,先指定不同的种子,这样计算出来的随机序列就不会完全相同了。你可以在调用rand()函数之前调用srand( (unsigned)time( NULL ) ),这样以time函数值(即当前时间)作为种子数,因为两次调用rand函数的时间通常是不同的,这样就可以保证随机性了。你也可以使用srand函数来人为指定种子数。Windows 9x/NT的游戏FreeCell就允许用户指定种子数,这样用户如果一次游戏没有成功,下次还可以以同样的发牌结果再玩一次。 WWW_P※LCJS_COM-PLC-)技.术_网
WWW_PLC※JS_COM-PmLC-技.术_网
plcjs.技.术_网
陈翔宇: 我按照上述方法并不能产生随机数,仅产生公差为3或4的等差数列: WWW_P※LCJS_COM-PLC-)技.术_网
#include <stdlib.h> P_L_C_技_术_网——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户
#include <iostream.h> P_L_C_技_术_网——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户
#include <conio.h> WWW_PLCJS@_COM%-PLC-技.术_网
#include <time.h> WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
void main() WWW_PLCJS@_COM%-PLC-技.术_网
{ WW.W_PLC※JS_C,OM-PL,C-技.术_网
for(int i=0;i<100000;i++) WWW_PLC※JS_COM-PmLC-技.术_网
{ WWW※PLCJS_COM-PL#C-技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
srand( (unsigned)time( NULL ) ); WWW_PLC※JS_COM-PmLC-技.术_网
cout<<rand()<<endl; WWW_P※LCJS_COM-PLC-)技.术_网
} WWcW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
} WWW_P※LCJS_CO※M-PLC-技-.术_网
答:你的程序是有问题的,你每产生一个随机数之前,都调用一次srand,而由于计算机运行很快,所以你每次用time得到的时间都是一样的(time的时间精度较低,只有55ms)。这样相当于使用同一个种子产生随机序列,所以产生的随机数总是相同的。你应该把srand放在循环外: WWW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
srand( (unsigned)time( NULL ) ); WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
for(int i=0;i<100000;i++) WWW_P※LCJS_COM-PLC-)技.术_网
{ plcjs.技.术_网
cout<<rand()<<endl; WWW_PLCJS※COM-PLC-技×术_网(可编程控※制器技术门户)
} WWW※PLCJS_COM-PL#C-技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
plcjs.技.术_网
WWW_PL※CJS_COM-PLC-技.术_网
WWW_PLCJ-S_COM-PLC-技.术_网(可-编程控-制器技术-门户)
plcjs.技.术_网