C++实现生成均匀分布的数字

问题描述：

生成[a,b]之间均匀分布的数字！

#include <iostream>#include <time.h>#include <stdlib.h>#include<iomanip>using namespace std;//计算机的随机数都是由伪随机数，即是由小M多项式序列生成的，//其中产生每个小序列都有一个初始值，即随机种子。//（注意： 小M多项式序列的周期是65535，//即每次利用一个随机种子生成的随机数的周期是65535，//当你取得65535个随机数后它们又重复出现了。）////c++/c的随机函数 rand() 与srand()////rand()和srand()，所在的头文件是stdlib.h////srand(unsigned int seed)用来初始化随机数发生器，//设置rand()产生随机数时的随机数种子，rand()函数用来做随机数发生器，//返回在[0,RAND_MAX )间的均匀分布的随机数，其中RAND_MAX是系统设置值。////若seed值相同，则rand()每次产生的伪随机数序列就相同。用户未设定随机数种子时，//系统默认的随机数种子为1。因此一般使用系统时间作为随机数种子，则每一次运行程序所得到的序列都不相同。//int main(){srand( (unsigned)time(0) );double rnd;double a=0, b=1;for (int i=1; i<=100; i++){rnd = (double) rand()/RAND_MAX * (b-a) + a;//cout<<setprecision(5)<<setiosflags(ios::scientific)<<rnd;cout<<setprecision(5)<<setiosflags(ios::fixed)<<rnd;if ( i%5==0){cout<<endl;}else cout<<'\t';}cout<<"----------------------------------"<<endl;srand((int)time(0));for (int i=1; i<=100; i++){rnd = (double) rand()/RAND_MAX * (b-a) + a;//cout<<setprecision(5)<<setiosflags(ios::scientific)<<rnd;cout<<setprecision(5)<<setiosflags(ios::fixed)<<rnd;if ( i%5==0){cout<<endl;}else cout<<'\t';}//cout<<setprecision(5)<<setiosflags(ios::scientific)<<rnd<<endl; //The same number as abovereturn 0;}  

补充说明：

计算机的随机数都是由伪随机数，即是由小M多项式序列生成的，其中产生每个小序列都有一个初始值，即随机种子。（注意： 小M多项式序列的周期是65535，即每次利用一个随机种子生成的随机数的周期是65535，当你取得65535个随机数后它们又重复出现了。）

我们知道rand()函数可以用来产生随机数，但是这不是真正意义上的随机数，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列数，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。

1.rand()

功能:随机数发生器

用法:int rand(void)

所在头文件: stdlib.h

rand()的内部实现是用线性同余法做的，它不是真的随机数，因其周期特别长，故在一定的范围里可看成是随机的。

rand()返回一随机数值的范围在0至RAND_MAX 间。RAND_MAX的范围最少是在32767之间(int)。用unsigned int 双字节是65535，四字节是4294967295的整数范围。0~RAND_MAX每个数字被选中的机率是相同的。

用户未设定随机数种子时，系统默认的随机数种子为1。

rand()产生的是伪随机数字，每次执行时是相同的;若要不同,用函数srand()初始化它。

2.srand()

功能:初始化随机数发生器

用法: void srand(unsigned int seed)

所在头文件: stdlib.h

srand()用来设置rand()产生随机数时的随机数种子。参数seed必须是个整数，如果每次seed都设相同值，rand()所产生的随机数值每次就会一样。

3.使用当前时钟作为随机数种子

rand()产生的随机数在每次运行的时候都是与上一次相同的。若要不同,用函数srand()初始化它。可以利用srand((unsigned int)(time(NULL))的方法，产生不同的随机数种子，因为每一次运行程序的时间是不同的。

4.产生随机数的用法
1) 给srand()提供一个种子，它是一个unsigned int类型；
2) 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RAND_MAX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。

0~RAND_MAX之间的随机数程序

#include <iostream>
#include <stdlib.h>
#include <time.h> 
using namespace std; 
int main()
{ 
srand((unsigned)time(NULL)); 
for(int i = 0; i < 10;i++ ) 
        cout << rand() << '\t'; 
cout << endl; 
return 0;
}

5.产生一定范围随机数的通用表示公式
要取得[a,b)的随机整数，使用(rand() % (b-a))+ a; 

代码如下：

#include <iostream>#include <stdlib.h>#include <time.h> #include <iomanip>using namespace std; int main(){int a=1;int b=10;int md;srand((unsigned)time(NULL)); for (int i=1; i<=100; i++){md = (rand() % (b-a))+ a;//[a,b)的随机整数//cout<<setprecision(5)<<setiosflags(ios::scientific)<<rnd;cout<<setprecision(3)<<setiosflags(ios::fixed)<<md;if ( i%5==0){cout<<endl;}else cout<<'\t';}return 0;}

取a=1,b=10时运行结果如下图所示：

要取得[a,b]的随机整数，使用(rand() % (b-a+1))+ a; 

其对应的结果图如下所示：

要取得(a,b]的随机整数，使用(rand() % (b-a))+ a + 1; 

运行结果图，并没有出现数字1。

通用公式:a + rand() % n；其中的a是起始值，n是整数的范围。 比如a=1,n=9,则数字范围为[1,10)
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)。 相当于[a,b]之间的随机数。
要取得0～1之间的浮点数，可以使用rand() / double(RAND_MAX)。