C语言中随机数的生成(rand函数和srand函数)
CSDN话题挑战赛第2期
参赛话题:学习笔记
学习之路,长路漫漫,写学习笔记的过程就是把知识讲给自己听的过程。这个过程中,我们去记录思考的过程,便于日后复习,梳理自己的思路。学习之乐,独乐乐,不如众乐乐,把知识讲给更多的人听,何乐而不为呢?
目录
一.rand函数
应用
存在问题
二.srand函数
应用
存在问题
用time(0)实现真正的随机数。
三.随机函数的具体应用
1.产生随机数范围[1-10]
2.产生随机数范围[66,88]
3.总结
一.rand函数
C语言中如果我想要输出一个随机数,那么我们就需要用rand函数,我们先来看看这个函数的相关信息
rand函数可以随机的产生 0 ~ rand_max 的随机数,定义类型不同最大值也不同,rand 函数包含在头文件stdlib.h中。我们再来看看这rand_max是多少
0x7fff,这是一个十六进制数(以0x开头),将它变成十进制就是32767,所以rand函数取随机数的范围是:0~32767
应用
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{int a=0;int i=0;while(i<=10){a=rand();printf("%d\n",a);i++;}}
运行我们来看看结果:
存在问题
我运行了两次,一次循环10次,一次循环20次。看到运行的结果我们发现一个很严重的问题——用rand函数输出的随机数是有顺序的,它的输出结果是一成不变的,很明显这不是我们需要的随机数,这时我们就需要用到srand函数。
二.srand函数
包含文件:stdlib. h
srand函数是随机数发生器的函数。原型:void srand(unsigned int seed); srand和rand()配合使用产生伪随机数序列。
此函数可以设定rand函数所用的随机数产生演算法的种子值。任何大于一的种子值都会将rand随机数所产生的虚拟随机数序列重新设定一个起始点。
应用
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>int main()
{int a=0;int i=0;srand(1);while(i<=20){a=rand();printf("%d\n",a);i++;}}
在这里我先定义种子值为1,我在之后运行会定义种子值为2和5来看看他们的效果:
存在问题
我们发现任何大于一的种子值都会将rand随机数所产生的虚拟随机数序列重新设定一个起始点。但这很明显也不是我们需要的随机数,因为本质上它还算不是输出了随机数,他需要给一个随机种子值才能输出一个随机数,那么我们有两种方法来解决这个问题:通常可以利用 time(0) 或 getpid(0) 作为seed的返回值,
用time(0)实现真正的随机数。
首先需要头文件math.h
应用
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<math.h>
int main()
{int a=0;int i=0;srand((unsigned int)time(NULL));while(i<=20){a=rand();printf("%d\n",a);i++;}}
我们多运行几次看看:
很明显,之前存在的问题已经解决了,现在输出的就是我们所想的随机数
三.随机函数的具体应用
我们虽然已经可以输出随机数,但是rand函数的范围是0~32767,在我们应用过程中这往往不是我们想要的,我们想可不可以缩小它的范围或者说给定他一个范围,比如说在0~100中输出10个随机数,这些情况才是我们更需要的,那么接下来向大家介绍一下该怎么操作
1.产生随机数范围[1-10]
代码:
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<math.h>
int main()
{int a=0;int i=0;srand(time(0));//这样写跟srand((unsigned int)time(NULL));同义while(i<=20){a=rand()%11;printf("%d\n",a);i++;}}
结果:
2.产生随机数范围[66,88]
其余部分不要变,只要将a=rand()%11;改为a=66+rand()%23;即可
3.总结
产生随机数范围[n,m]
只要写成a=n+rand()%(m-n+1);即可
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