【C】初学习之库函数——通用的实用工具<stdlib.h>之伪随机序列生成函数

rand函数和srand函数都可以用来生成伪随机数。（用于模拟程序和玩游戏程序）

（1）rand函数——随机数发生器

每次调用rand函数，会返回一个0—RAND_MAX（<stdlib.h>中定义的宏）的数字。rand函数返回的数字是由“种子”产生的,所以实际上其返回的数值并不是真正的随机数。但对于偶然的观察者来说.rand函数似乎能产生不相关的数值序列。

用法：int rand(void) ;

（2）srand函数——初始化种子值

调用srand函数可以为rand函数提供种子值。如果在srand函数之前调用rand函数。那么会把种子值定为1。每个种子确定一个特定的伪随机序列，用户可以自己选择数值序列。

用法：void srand（unsigned int seed）;

（3）time函数——产生和时间有关的随机种子

始终使用同一种子值会使得rand函数得到相同的数值序列，但是如果用户想模拟随机序列，即每次得到不同的序列，即必须使种子值“随机化”。最简单的方式是调用time函数。它返回一个对当前时间编码后得到的数值，并返回传递给srand函数，这样rand函数每次运行的时间都不相同。

用法：srand ((unsigned int) time (NULL))；

（4）产生一定范围通用随机数范围的通用公式

要取得[a,b)的随机整数，使用(rand() % (b-a))+ a; 
要取得[a,b]的随机整数，使用(rand() % (b-a+1))+ a; 
要取得(a,b]的随机整数，使用(rand() % (b-a))+ a + 1; 
通用公式:a + rand() % n；其中的a是起始值，n是整数的范围。 
要取得a到b之间的随机整数，另一种表示：a + (int)b * rand() / (RAND_MAX + 1)。 
要取得0～1之间的浮点数，可以使用rand() / double(RAND_MAX)。

下面看两个例子：

（1）测试伪随机序列生成函数

// Tests the pseudo-random sequence generation functions#include#includeint main(void) {int i, seed;printf("This program displays the first five values of rand.\n");for (;;) {for (i = 0; i < 5; i++)printf("%d ", rand());printf("\n\n");printf("Enter new seed value(0 to terminate): ");scanf_s("%d", &seed);if (seed == 0)break;srand(seed);}getch();return 0;}

程序运行结果如下所示：

        

该程序首先返回rand函数的前5个值，然后用户选择新的种子值，遇到0程序结束。从运行程序结果来看，我们可知选择1为种子值和不指定种子值所得的数列相同。

（2）模拟“扎金花”游戏发牌，得到三张牌的结果（利用time函数生成随机种子）

// Tests the pseudo-random sequence generation functions#include#include#include#define Cards 12#define Colors 4int straight(int a[3]);int main() {int card[3];int color[3];srand((unsigned)time(NULL));for (int i = 0; i < 3; i++) {card[i]= rand() % Cards + 1;color[i] = rand() % Colors + 1;switch (color[i]){case 1:  printf("The %d cards is spade %d\n", i+1,card[i]); break;case 2:  printf("The %d cards is heart %d\n", i+1, card[i]); break;case 3:  printf("The %d cards is club %d\n", i+1, card[i]); break;case 4:  printf("The %d cards is diamond %d\n", i+1, card[i]); break;}}if ((color[0] == color[1]) && (color[1] == color[2]))printf("golden flower !\n");else if ((card[0] == card[1]) && (card[1] == card[2]))printf("leaopord !\n");else if ((card[0] == card[1]) || (card[1] == card[2]) || (card[0] == card[2]))printf("pair !\n");else if (straight(card) == 1)printf("straight!\n");elseprintf("single!\n");getch();return 0;}int straight(int a[3]) {int max=a[0],  min=a[2];for (int i = 0; i < 3; i++) {if (a[i] > max){max = a[i];}if (a[i] < min) {min = a[i];}}if (max - min == 2) { return 1; }else { return -1; }}

该程序第14行利用time函数生成随机种子，并返回给rand生成随机数序列。来模拟纸牌游戏“扎金花”的牌。

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如有不足请多多指教。