用c语言产生随机数

转载自文库的一篇文章

用c语言产生随机数

     在C语言中,rand()函数可以用来产生随机数，但是这不是真真意义上的随机数，是一个伪随机数，是根据一个数，我们可以称它为种子，为基准以某个递推公式推算出来的一系数，当这系列数很大的时候，就符合正态公布，从而相当于产生了随机数，但这不是真正的随机数，当计算机正常开机后，这个种子的值是定了的，除非你破坏了系统，为了改变这个种子的值，C提供了srand()函数，它的原形是void srand( int a)。

可能大家都知道C语言中的随机函数random，可是random函数并不是ANSIC标准，所以说，random函数不能在gcc,vc等编译器下编译通过。

rand()会返回一随机数值，范围在0至RAND_MAX 间。返回0至RAND_MAX之间的随机数值，RAND_MAX定义在stdlib.h，(其值至少为32767)，运算的结果是一个不定的数，要看你定义的变量类型，int整形的话就是32767。 在调用此函数产生随机数前，必须先利用srand()设好随机数种子，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。一般用for语句来设置种子的个数。具体见下面的例子。

一 如何产生不可预见的随机序列呢

利用srand((unsignedint)(time(NULL))是一种方法，因为每一次运行程序的时间是不同的。

      在C语言里所提供的随机数发生器的用法：现在的C编译器都提供了一个基于ANSI标准的伪随机数发生器函数，用来生成随机数。它们就是rand()和srand()函数。这二个函数的工作过程如下：

1) 首先给srand()提供一个种子，它是一个unsigned int类型，其取值范围从0~65535；

2) 然后调用rand()，它会根据提供给srand()的种子值返回一个随机数(在0到32767之间)

3) 根据需要多次调用rand()，从而不间断地得到新的随机数；

4) 无论什么时候，都可以给srand()提供一个新的种子，从而进一步“随机化”rand()的输出结果。

     下面是0~32767之间的随机数程序：

#include <stdlib.h>

#include <stdio.h>

#include <time.h>           //使用当前时钟做种子

void main( void )

{int i;

srand( (unsigned)time( NULL ) );          //初始化随机数

    for( i = 0; i < 10;i++ )                          //打印出10个随机数

          printf( " %d\n", rand() );

}

  根据上面的程序可以很容易得到0~1之间的随机数：

#include <stdlib.h>

#include <stdio.h>

#include <time.h>

main( )

{int i;

srand( (unsigned)time( NULL ) ); 

      for( i = 0; i < 10;i++ )

            printf( "%5.2f\n", rand()/32767.0);

}

    而产生1~100之间的随机数可以这样写：

#include <stdlib.h>

#include <stdio.h>

#include <time.h>

main( )

{int i;

srand( (unsigned)time( NULL ) ); 

      for( i = 0; i < 10;i++ )

            printf( "%d\n",rand()%100+1);

}

二，三个通用的随机数发生器，推荐用第三个

函数名: rand

功  能: 随机数发生器

用  法: void rand(void);

程序例:

#include <stdlib.h>

#include <stdio.h>

int main(void)

{

  int i;

  printf("Ten random numbers from 0 to 99\n\n");

  for(i=0; i<10; i++)

     printf("%d\n", rand() % 100);

  return 0;

}

 函数名: random

功  能: 随机数发生器

用  法: int random(intnum);

程序例:

#include <stdlib.h>

#include <stdio.h>

#include <time.h>

/* prints a random number in the range0 to 99 */

int main(void)

{

  randomize();

  printf("Random number in the 0-99 range: %d\n", random (100));

  return 0;

}

 函数名: randomize     这个比较好！

功  能: 初始化随机数发生器

用  法: voidrandomize(void);

程序例:

#include <stdlib.h>

#include <stdio.h>

#include <time.h>

int main(void)

{

  int i;

  randomize();

  printf("Ten random numbers from 0 to 99\n\n");

  for(i=0; i<10; i++)

      printf("%d\n", rand() % 100);

  return 0;

}

 在《计算机常用算法》中有介绍随机数的生成算法

三 如何产生设定范围内的随机数  

 由于rand产生的随机数从0到rand_max，而rand_max是一个很大的数，那么如何产生从X~Y的数呢？

   从X到Y，有Y－X＋1个数，所以要产生从X到Y的数，只需要这样写：

   k=rand()%(Y-X+1)+X;

   这样，就可以产生你想要的任何范围内的随机数了。

四，产生不重复的随机数

1）#include <stdlib.h>

#include <stdio.h>

#include<stdio.h>

 #include <time.h> 

swap(int *pm,int *pn)      /*必须用指针进行交换*/

{

  int temp;

  temp=*pm;

  *pm=*pn;

  *pn=temp;

}

int main(void)

{

int  i,a[513];

/*int *pa,*pb;*/

srand( (unsigned)time( NULL ) ); /*定义这个可以产生不同的随机数*/

for(i=1;   i<=512;  i++){a[i]=i;printf("%4d",a[i]);}

for(i=512;   i>=1;  i--)

{

 /* pa=&a[i]; pb=&a[rand()%i+1];*/

 swap(&a[i], &a[rand()%i+1]);    /*加一是从一到i的随机，就不会包含0*/

 /*不用再定义指针，这样结论是一样的*/

}

  printf("\n")  ;

 for(i=1;  i<=64;   i++)

  printf("%4d",a[i] );

getch();   /*wintc的输出*/

}

2）

 #include <stdlib.h>

#include <stdio.h>

#include<stdio.h>

int main(void)

{

  int a[100]={0};  int i,m;

   for(i=1;   i<=99;   ++i)

    printf("%4d",a[i] );

srand( (unsigned)time( NULL ) );

or(i=1; i<=99; i++)

{

       while(a[m=rand()%100+1]);

       a[m] = i;

}

      for(i=1;   i<=99;   ++i)

    printf("%4d",a[i] );

 

getch();

}

 

 

 

srand（（int）time（NULL））；设定随机数种子

rand()%100；产生0-99的随机数。高级点的，假如要产生16-59之间的数，你可以这样写：rand（）%44+16（这里44由59-16+1得到）。其他情况如法炮制！

下面是搜回来的：

问题1: 怎样获得一个真正的随机数？要知道，rand()是不能产生真正的随机数的!即使不能产生真正的随机数，也要大概接近呀！而rand()好象每次的随机都一样。 

专家解答: 

    之所以rand()每次的随机数都一样是因为rand()函数使用不正确。各种编程语言返回的随机数（确切地说是伪随机数）实际上都是根据递推公式计算的一组数值，当序列足够长，这组数值近似满足均匀分布。如果计算伪随机序列的初始数值（称为种子）相同，则计算出来的伪随机序列就是完全相同的。这个特性被有的软件利用于加密和解密。加密时，可以用某个种子数生成一个伪随机序列并对数据进行处理；解密时，再利用种子数生成一个伪随机序列并对加密数据进行还原。这样，对于不知道种子数的人要想解密就需要多费些事了。当然，这种完全相同的序列对于你来说是非常糟糕的。要解决这个问题，需要在每次产生随机序列前，先指定不同的种子，这样计算出来的随机序列就不会完全相同了。你可以在调用rand()函数之前调用srand( (unsigned)time( NULL ) )，这样以time函数值（即当前时间）作为种子数，因为两次调用rand函数的时间通常是不同的，这样就可以保证随机性了。你也可以使用srand函数来人为指定种子数。Windows 9x/NT的游戏FreeCell就允许用户指定种子数，这样用户如果一次游戏没有成功，下次还可以以同样的发牌结果再玩一次。 

  问题2: 我按照上述方法并不能产生随机数，仅产生公差为3或4的等差数列： 

    #include <stdlib.h> 

    #include <iostream.h> 

    #include <conio.h> 

    #include <time.h> 

    void main() 

    { 

     for(int i=0;i<100000;i++) 

     { 

     srand( (unsigned)time( NULL ) ); 

     cout<<rand()<<endl; 

     } 

    } 

专家解答：

   你的程序是有问题的，你每产生一个随机数之前，都调用一次srand，而由于计算机运行很快，所以你每次用time得到的时间都是一样的（time的时间精度较低，只有55ms）。这样相当于使用同一个种子产生随机序列，所以产生的随机数总是相同的。你应该把srand放在循环外： 

     srand( (unsigned)time( NULL ) ); 

     for(int i=0;i<100000;i++) 

     { 

     ／／相关语句 

     }