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C语言的随机数与随机种子
电子禅石 | 2019-06-26 15:49:16    阅读:7068   发布文章

引言:

在实际编程中,我们经常会用到随机数这个概念,其实也是一个伪随机数,实际上并不是一个真正的随机数,但是也足够我们使用了。在C语言中,编写一些关于游戏之类的程序时就需要用到随机数了。同时C语言也提供了一个标准库里面一个函数来产生随机数,而对于随机数的产生是根据种子(根据一个数值按照某种公式计算的)来变化的,种子 与随机数之间符合正态分布(高斯分布)。

生成随机数:

在C语言中,我们一般使用 <stdlib.h> 头文件中的 rand() 函数来生成随机数,它的用法为:

int rand (void);【void是指不需要传递参数】

rand() 会随机生成一个位于 0 ~ RAND_MAX 之间的整数。而对RAND_MAX 是 <stdlib.h> 头文件中的一个宏,它用来指明 rand() 所能返回的随机数的最大值。C语言标准并没有规定 RAND_MAX 的具体数值,只是规定它的值至少为 32767。

生成随机数实例

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

int main()

{

int rands;

rands = rand();

printf("生成的随机数为:%d\n",rands);

return 0;

}

但是这个随机数一旦编译之后就固定了,并不能满足我们的实际需求,前面提到了只是一个伪随机数,我们需要对产生随机数的种子进行不断的重播,从而达到我们实际需求的随机数效果。我们可以通过 srand() 函数来重新“播种”,这样种子就会发生改变。

srand() 的用法为:void srand (unsigned int seed);

它需要一个 unsigned int 类型的参数。在实际开发中,我们可以用时间作为参数,只要每次播种的时间不同,那么生成的种子就不同,最终的随机数也就不同,通常我们采用 <time.h> 头文件中的 time() 函数即可得到当前的时间【精准到秒】srand((unsigned)time(NULL));

不断产生新的随机数实例

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <time.h>

int main()

{

int rands;

srand((unsigned)time(NULL));

rands = rand();

printf("本次产生的随机数为:%d\n", rands);

return 0;

}

小提示:根据种子与随机数的符合高斯分布的关系可知,生成的随机数是逐渐增大或者逐渐减小!

在实际编程开发中,实际需求往往是一定范围内的随机数,对于产生一定范围的随机数,就需要使用一定的技巧了,而笔者常用的方法是取模运算,再加上一个加法运算:

int a = rand() % 10;    //产生0~9的随机数,注意10会被整除

如果要规定上下限:

int a = rand() % 51 + 100;    //产生100~150的随机数

分析:取模即取余,rand()%51+13,看成两部分:rand()%51是产生 0~50 的随机数,后面+100保证 a 最小只能是 100,最大就是 50+100=150。

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