随机生成测试数据（rand(),srand()）

随机生成测试数据

算法竞赛入门里面的第六章讲到了一种对拍的调试程序的方法，就是写同一个程序用两种不同的方法来实现，然后用相同的测试数据来分别测试两个程序，然后比对两个程序的结果是否相同。

其中讲到了编写数据生成器的方法：

程序摘抄如下：

/* #include<stdio.h>#include<stdlib.h>  // rand()和srand（）需要 #include<time.h>  //time（）需要 int n = 100, m = 100000;double random(){return (double) rand()/RAND_MAX; //生成[0，1]之间的均匀随机数 }int random(int m){return (int)(random()*(m-1)+0.5);//生成[0，m-1]之间的均匀随机数}int main(){srand(time(NULL)); // 初始化随机数种子 printf("%d %d\n",n,m);for(int i = 0; i < m; i ++){if(rand() % 2 == 0 ) printf("A"); else printf("B");  // 随机指令种类 int X,Y;for(;;){X = random(n)+1;Y = random(n)+1;if(X != Y) break; //只有X和Y不相等才是合法的 }printf(" %d %d\n",X,Y);}return 0;}*/

　　　　核心函数是stdlib.h中的rand（）函数，它生成一个闭区间[0，RAND_MAX]的均匀随机整数（均匀的含义是：该区间每个整数被产生的概率相同），其中RAND_MAX至少为３２７６７（２的１５次方减一））在不同的环境下可能不同。因为rand()函数是按指定的顺序来产生整数，因此每次执行上面的语句都打印相同的两个值随机并不是真正意义上的随机，有时候也叫伪随机数。

　　　　很多人喜欢用ｒａｎｄ（）％ｎ产生区间［０，ｎ）内的一个随机整数。姑且不论这样产生的整数是否仍然均匀分布，当ｎ大于ＲＡＮＤ_ＭＡＸ时，此法并不能得到期望的结果。因为ＲＡＮＤ_ＭＡＸ只有３２７６７那么小。上面的代码采取的方法是先除以ＲＡＮＤ_ＭＡＸ，得到［０，１］之间的随机实数，扩大ｎ－１倍之后四舍五入，再加一得到［１，ｎ］之间的均匀整数，（好比把小图放大孩子后会看到“锯齿”）。　

栗子１：想要得到两个随机数

#include<iostream>#include<stdlib.h>#include<stdio.h>using namespace std;int main(){cout<<rand()<<" "<<rand();return 0;}

这样我们就可以得到两个大小在[0，RAND_MAX]中的随机数，但是却发现无论我们运行多少次这个程序，得到的随机数总是同样的两个数。这是因为ｒａｎｄ（）函数在运行之前每次都调用了一次ｓｒａｎｄ（１）（随机数种子）也就是说每次随机化种子都是相同的，又因为ｒａｎｄ（）函数是按照指定的序列产生整数的，所以每次都相同。

那么改进的办法就是每次可以初始化不同的种子。

即：

#include<iostream>#include<stdlib.h>#include<stdio.h>using namespace std;int main(){unsigned int seed;srand(seed);while(cin>>seed)cout<<rand()<<" "<<rand()<<endl;return 0;}

又或者我们更懒散，觉得自己每次都初始化种子太麻烦，那又该怎么办呢？

有一种很好的方法就是使用ｔｉｍｅ（）函数（time()返回的是系统的时间（从1970.1.1午夜算起），单位：秒），种子不同当然产生的随机数相同几率就很小了。

程序如下：

#include<iostream>#include<stdlib.h>#include<stdio.h>#include<time.h>using namespace std;int main(){unsigned int seed;seed = time(NULL);for(int i  = 0; i != 100; i ++)cout<<rand()<<" "<<rand()<<endl;return 0;}

或者这样：

#include<iostream>#include<stdlib.h>#include<stdio.h>#include<time.h>using namespace std;int main(){srand(time(NULL));for(int i  = 0; i != 100; i ++)cout<<rand()<<" "<<rand()<<endl;return 0;}

那么接下来，我想要产生在ｍ和ｎ之间的随机数该怎么办呢？

可以这样写：

#include<iostream>#include<stdlib.h>#include<stdio.h>#include<time.h>using namespace std;int main(){int n,m;while(cin>>m>>n){srand(time(NULL));    for(int i = 0; i != 100; i ++)    {   cout<<m+rand()%(n-m+1)<<endl;//rand()%x的最大结果是x-1。     }}return 0;}