欢迎您访问程序员文章站本站旨在为大家提供分享程序员计算机编程知识!
您现在的位置是: 首页

随机数生成器

程序员文章站 2024-03-19 11:51:40
...

rand()函数可以产生[0,RAND_MAX]之间的均匀的伪随机数,它定义在头文件stdlib.h中,函数原型:

int rand(void);

C标准库的实现是:

unsigned long int next = 1;

/*rand: return pseudo-number integer on 0...32767*/
int rand(void)
{
    next = next*1103515245 + 12345;
    return (unsigned int)(next/65536) % 32768;
}

/*srand: set seed for rand()*/
void srand(unsigned int seed)
{
    next = seed;
}

如果没有初始化“随机数种子”,那么默认初始种子是1,1*1103515245+12345,return得到第一个伪随机数,接着将这个结果作为下次的种子,带入式子得到第二个伪随机数……

之所以定义为unsigned int,是防止数值溢出后不会出现负值。

直接调用rand(),会导致产生的是同一套随机数,所以我们使用srand()来初始化随机数种子。

要注意的是:不同编译器计算随机数的方法不尽相同,所以即使给srand()传递相同的参数,也可能产生不同的随机数序列。

举个栗子:

/*产生0-9的随机数*/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

int main(int argc,char** argv)
{
    srand(time(NULL));  //初始化随机数种子
    for(int i = 0;i < 5;i++)
    {
        printf("%d ",rand()%10);
    }

    return 0;
}

利用rand()%n产生[0,n)之间的随机数,那么一旦n > RAND_MAX,这种做法就会失效。

如果你对精度的要求不高,可以采用如下办法:
先用rand()/RAND_MAX,得到[0,1]之间的随机实数,然后扩大n-1倍,四舍五入,就可得到[0,n-1]之间的随机数。

/*产生10个[0,99999]之间的随机数*/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

int main(int argc,char** argv)
{
    int n = 100000;
    double random_doub;
    int random_num;

    srand(time(NULL));  //初始化随机数种子

    for(int i = 0;i < 10;i++)
    {
        random_doub = (double)rand() / RAND_MAX; //生成[0,1]之间的随机数
        random_num = (int)((n - 1)*random_doub + 0.5); //生成[0,n-1]之间的随机数
        printf("%d ",random_num);
    }

    return 0;
}

随机数生成器