C/C++产生随机数

(转载自beyond02\824)

C/C++怎样产生随机数：这里要用到的是rand()函数, srand()函数，C语言/C++里没有自带的random(int number)函数。 (1)  如果你只要产生随机数而不需要设定范围的话，你只要用rand()就可以了：rand()会返回一随机数值, 范围在0至RAND_MAX 间。RAND_MAX定义在stdlib.h, 其值为2147483647。 例如：     #include     #include     void main()     {            for(int i=0;i<10;i+)                  printf("%d/n",rand());     } (2)  如果你要随机生成一个在一定范围的数，你可以在宏定义中定义一个random(int number)函数，然后在main()里面直接调用random()函数：     例如：随机生成10个0~100的数：     #include     #include     #define random(x) (rand()%x)     void main()     {          for(int x=0;x<10;x++)                printf("%d/n",random(100));     }   (3)但是上面两个例子所生成的随机数都只能是一次性的，如果你第二次运行的时候输出结果仍和第一次一样。这与srand()函数有关。srand()用来设置rand()产生随机数时的随机数种子。在调用rand()函数产生随机数前，必须先利用srand()设好随机数种子(seed), 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。上面的两个例子就是因为没有设置随机数种子，每次随机数种子都自动设成相同值1 ，进而导致rand()所产生的随机数值都一样。 srand()函数定义 ： void srand (unsigned int seed); 通常可以利用geypid()或time(0)的返回值来当做seed 如果你用time(0)的话，要加入头文件#include     例如：     #include     #include     #include     #define random(x) (rand()%x)     void main()     {          srand((int)time(0));          for(int x=0;x<10;x++)                printf("%d/n",random(100));     } 这样两次运行的结果就会不一样了！！   标准C库中函数rand()可以生成0~RAND_MAX之间的一个随机数，其中RAND_MAX 是stdlib.h 中定义的一个整数，它与系统有关。 rand()函数没有输入参数，直接通过表达式rand()来引用；例如可以用下面的语句来打印两个随机数： printf("Random numbers are: %i %i/n",rand(),rand()); 因为rand()函数是按指定的顺序来产生整数，因此每次执行上面的语句都打印相同的两个值，所以说C语言的随即并不是正真意义上的随机。 为了时程序在每次执行时都能生成一个新序列的随机值，我们通常通过为随机数生成器提供一粒新的随机种子。函数srand()(来自stdlib.h)可以为随机数生成器播散种子。只要种子不同rand()函数就会产生不同的随机数序列。srand()称为随机数生成器的初始化器。 例程： 文件名： rand_srand.c /* This program generates and prints ten random integers between 1 and RAND_MAX*/ #include #includ int main() {         usigned int seed;        /*申明初始化器的种子，注意时usigned int 型的*/         int k;         pringt("Enter a positive integer seed value: /n");         scanf("%u",&seed);         srand(seed);         printf("Random Numbers are:/n");         for(k = 1; k <= 10; k++)         printf("%i",rand());         printf("/n");         return 0; } 你会发现，当你提供的种子相同时，随机数序列也时相同的。而且当种子为1时，与不使用srand()函数时一样的，也就是说rand()函数默认情况下初始化种子值为1； 在stdlib.h 中这两个函数的原型是： int rand(); void srand (unsigned int); 扩充：         x = rand()%11; /*产生1~10之间的随机整数*/         y = rand()%51 - 25; /*产生-25 ~ 25之间的随机整数*/         z = ((double)rand()/RAND_MAX)*(b-a) + a;/*产生区间[a,b]上的随机数*/     1-0：Microsoft VC++产生随机数的原理： Srand ( )和Rand( )函数。它本质上是利用线性同余法，y=ax+b(mod m)。其中a，b，m都是常数。因此rand的产生决定于x，x被称为Seed。Seed需要程序中设定，一般情况下取系统时间作为种子。它产生的随机数之间的相关性很小，取值范围是0—32767(int)，即双字节(16位数)，若用unsigned int 双字节是65535，四字节是4294967295，一般可以满足要求。 1-1： 线性同余法： ?/P> 其中M是模数，A是乘数，C是增量，为初始值，当C=0时，称此算法为乘同余法；若C≠0，则称算法为混合同余法，当C取不为零的适当数值时，有一些优点，但优点并不突出，故常取C=0。模M大小是发生器周期长短的主要标志，常见有M为素数，取A为M的原根，则周期T=M-1。例如： a=1220703125         a=32719            (程序中用此组数)         a=16807           代码： void main( ) { const int n=100; double a=32719,m=1,f[n+1],g[n],seed; m=pow(2,31); cout<>seed; f[0]=seed;         for(int i=1;i<=n;i++)    //线性同余法生成随机数       {          f[i]=fmod((a*f[i-1]),(m-1));              g[i-1]=f[i]/(m-1);              cout.setf(ios::fixed);cout.precision(6); //设置输出精度          cout< 就是有名的混沌映射中的“人字映射”或称“帐篷映射”，它的非周期轨道点的分布密度函数：人字映射与线性同余法结合，可产生统计性质优良的均匀随机数。  for(int i=1;i<=n;i++)    //线性同余法生成随机数       {          f[i]=fmod((a*f[i-1]),m);              if(f[i]<=m/2)     //与人字映射结合生成随机数              {                     f[i]=2*f[i];              }              else              {                     f[i]=2*(m-f[i])+1;              } 1-3：平方取中法——冯·诺伊曼 1946年前后，由冯·诺伊曼提出，他的办法是去前面的随机数的平方，并抽取中部的数字。例如要生成10位数字，而且先前的值是5772156649，平方后得到33317792380594909201，所以下一个数是7923805949。 for(j=1;j<=n;j++)       {              i[j]=i[j-1]*i[j-1];           i[j]=i[j]/pow(10,5);         i[j]=fmod(i[j],pow(10,10));         g[j]=i[j]/pow(10,10);         cout.setf(ios::fixed);cout.precision(6); //设置输出精度         cout<