C++随机数的生成

1、例子：（只要在用rand()之前写srand(unsigned)time(0);产生的数就是随机数，可以不再同一个函数里，如下例）#include <iostream>/#include <time.h >#include <ctime>using namespace std;using std:cin;using std:cout;using std:endl;void cca()int t=0,CW,k=1;for(int j=0;j<7;j+)for(int i=0;i<10;i+)CW=rand()%7+4;if(i=0)t=CW;CW=

2、pow(2,CW*1.0)-1;cout<<CW<<' 'cout<<endl;getchar();void ke()cca();void main()srand(unsigned)time(0);ke();/getchar();标准库<cstdlib>（被包含于<iostream>中）提供两个帮助生成伪随机数的函数：函数一：int rand(void)；从srand (seed)中指定的seed开始，返回一个seed, RAND_MAX（0x7fff）)间的随机整数。函数二：void srand(unsigned s

3、eed)；参数seed是rand()的种子，用来初始化rand()的起始值。可以认为rand()在每次被调用的时候，它会查看：1） 如果用户在此之前调用过srand(seed)，给seed指定了一个值，那么它会自动调用srand(seed)一次来初始化它的起始值。2） 如果用户在此之前没有调用过srand(seed)，它会自动调用srand(1)一次。根据上面的第一点我们可以得出：1） 如果希望rand（）在每次程序运行时产生的值都不一样，必须给srand(seed)中的seed一个变值，这个变值必须在每次程序运行时都不一样（比如到目前为止流逝的时间）。2） 否则，如果给seed指定的是一个定

4、值，那么每次程序运行时rand（）产生的值都会一样，虽然这个值会是seed, RAND_MAX（0x7fff）)之间的一个随机取得的值。3） 如果在调用rand()之前没有调用过srand(seed)，效果将和调用了srand(1)再调用rand()一样（1也是一个定值）。举几个例子，假设我们要取得06之间的随机整数（不含6本身）：例一，不指定seed：for(int i=0;i<10;i+) ran_num=rand() % 6;cout<<ran_num<<" "每次运行都将输出：5 5 4 4 5 4 0 0 4 2例二，指定seed为定

5、值1：srand(1);for(int i=0;i<10;i+) ran_num=rand() % 6;cout<<ran_num<<" "每次运行都将输出：5 5 4 4 5 4 0 0 4 2跟例子一的结果完全一样。例三，指定seed为定值6：srand(6);for(int i=0;i<10;i+) ran_num=rand() % 6;cout<<ran_num<<" "每次运行都将输出：4 1 5 1 4 3 4 4 2 2随机值也是在0,6）之间，随得的值跟srand(1)不同，但是

6、每次运行的结果都相同。例四，指定seed为当前系统流逝了的时间（单位为秒）：time_t time(0)：#include <ctime>/srand(unsigned)time(0);for(int i=0;i<10;i+) ran_num=rand() % 6;cout<<ran_num<<" "第一次运行时输出：0 1 5 4 5 0 2 3 4 2第二次：3 2 3 0 3 5 5 2 2 3总之，每次运行结果将不一样，因为每次启动程序的时刻都不同（间隔须大于1秒？见下）。关于time_t time(0)：time_t被定义

7、为长整型，它返回从1970年1月1日零时零分零秒到目前为止所经过的时间，单位为秒。比如假设输出：cout<<time(0);值约为1169174701，约等于37（年）乘365（天）乘24（小时）乘3600（秒）（月日没算）。另外，关于ran_num = rand() % 6，将rand()的返回值与6求模是必须的，这样才能确保目的随机数落在0,6)之间，否则rand()的返回值本身可能是很巨大的。一个通用的公式是：要取得a,b)之间的随机整数，使用（rand() % (b-a)）+ a （结果值将含a不含b）。在a为0的情况下，简写为rand() % b。最后，关于伪随机浮点数：

8、用rand() / double(RAND_MAX)可以取得01之间的浮点数（注意，不同于整型时候的公式，是除以，不是求模），举例：double ran_numf=0.0;srand(unsigned)time(0);for(int i=0;i<10;i+) ran_numf = rand() / (double)(RAND_MAX);cout<<ran_numf<<" "运行结果为：0.716636，0.457725，等10个01之间的浮点数，每次结果都不同。如果想取更大范围的随机浮点数，比如110，可以将rand() /(double)(R

9、AND_MAX) 改为 rand() /(double)(RAND_MAX/10)运行结果为：7.19362，6.45775，等10个110之间的浮点数，每次结果都不同。至于100，1000的情况，如此类推。l C+中常用rand()函数生成随机数，但严格意义上来讲生成的只是伪随机数（pseudo-random integral number）。生成随机数时需要我们指定一个种子，如果在程序内循环，那么下一次生成随机数时调用上一次的结果作为种子。但如果分两次执行程序，那么由于种子相同，生成的“随机数”也是相同的。在工程应用时，我们一般将系统当前时间(Unix时间)作为种子，这样生成的随机数更接近

10、于实际意义上的随机数。给一下例程如下：#include <iostream>#include <ctime>#include <cstdlib>using namespace std;int main()    double random(double,double);    srand(unsigned(time(0);    for(int icnt = 0; icnt != 10; +icnt)      

11、;  cout << "No." << icnt+1 << ": " << int(random(0,10)<< endl;    return 0;double random(double start, double end)    return start+(end-start)*rand()/(RAND_MAX + 1.0);/* 运行结果* No.1: 3* No.2: 9* No.3: 0* No.4: 9* No.

12、5: 5* No.6: 6* No.7: 9* No.8: 2* No.9: 9* No.10: 6*/利用这种方法能不能得到完全意义上的随机数呢？似乎9有点多哦？却没有1,4,7？！我们来做一个概率实验，生成1000万个随机数，看0-9这10个数出现的频率是不是大致相同的。程序如下：#include <iostream>#include <ctime>#include <cstdlib>#include <iomanip>using namespace std;int main()    double random

13、(double,double);    int a10 = 0;    const int Gen_max = 10000000;    srand(unsigned(time(0);        for(int icnt = 0; icnt != Gen_max; +icnt)        switch(int(random(0,10)    

14、0;           case 0: a0+; break;        case 1: a1+; break;        case 2: a2+; break;        case 3: a3+; break;        case 4: a4+; break;

15、        case 5: a5+; break;        case 6: a6+; break;        case 7: a7+; break;        case 8: a8+; break;        case 9: a9+; break;  

16、60;     default: cerr << "Error!" << endl; exit(-1);                for(int icnt = 0; icnt != 10; +icnt)        cout << icnt << ": " << setw(6) &

17、lt;< setiosflags(ios:fixed) << setprecision(2) << double(aicnt)/Gen_max*100 << "%" << endl;        return 0;double random(double start, double end)    return start+(end-start)*rand()/(RAND_MAX + 1.0);/* 运行结果* 0: 10.01%

18、* 1:   9.99%* 2:   9.99%* 3:   9.99%* 4:   9.98%* 5: 10.01%* 6: 10.02%* 7: 10.01%* 8: 10.01%* 9:   9.99%*/可知用这种方法得到的随机数是满足统计规律的。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

19、，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ANSI C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)我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

20、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(unsigned int)(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

21、()提供一个种子，它是一个unsigned int类型，其取值范围从065535；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032767之间的随机数程序：#include <stdlib.h>#include <stdio.h>#include <time.h>

22、60;          /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+ )          

23、0;               /打印出10个随机数          printf( " %dn", rand() );   根据上面的程序可以很容易得到01之间的随机数：#include <stdlib.h>#include <stdio.h>#include <time.h> main

24、( )int i;srand( (unsigned)time( NULL ) );         for( i = 0; i < 10;i+ )            printf( "%5.2fn", rand()/32767.0);     而产生1100之间的随机数可以这样写：#include <stdlib.h>#include

25、<stdio.h>#include <time.h> main( )int i;srand( (unsigned)time( NULL ) );         for( i = 0; i < 10;i+ )            printf( "%dn", rand()%100+1);come from 二，三个通用的随机数发生器，推荐用第三个函数名: rand

26、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 99nn");    for(i=0; i<10; i+)       printf("%dn", rand(

27、) % 100);    return 0;   函数名: random 功  能: 随机数发生器 用  法: int random(int num); 程序例: #include <stdlib.h> #include <stdio.h> #include <time.h> /* prints a random number in the range 0 to 99 */ int main(void)    randomize();    printf("R

28、andom number in the 0-99 range: %dn", 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: void randomize(void); 程序例: #include <stdlib.h> #include <stdio.h> #include <time.h> int main(void)   

29、 int i;    randomize();    printf("Ten random numbers from 0 to 99nn");    for(i=0; i<10; i+)        printf("%dn", 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

30、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XY的数呢？    从X到Y，有YX1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>

31、;  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,a513;/*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; 

32、;  i+)ai=i;printf("%4d",ai);for(i=512;   i>=1;   i-) /* pa=&ai; pb=&arand()%i+1;*/  swap(&ai, &arand()%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

33、;   i<=64;   i+)   printf("%4d",ai );getch();   /*wintc的输出*/2） #include <stdlib.h> #include <stdio.h> #include<stdio.h>int main(void)   int a100=0;  int i,m;    for(i=1;   i<=99;

34、60;  +i)     printf("%4d",ai );srand( (unsigned)time( NULL ) );for(i=1; i<=99; i+)        while(am=rand()%100+1);        am = i;       for(i=1;   i<=

35、99;   +i)     printf("%4d",ai );getch();/ Snake.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。/This program is used to collect the most mark and output the routine./by nwpu043814/date:20100509#include "stdafx.h"#include <iostream>#include <fstream>#include <vec

36、tor>using namespace std;/this struct represents an location.typedef struct int x;int y; Pair;class Gridprivate :Grid(const Grid& g);public:Pair * m_data;const int m_width;     /grid widthconst int m_height;   /grid heightint * m_adjacent;   /memory arra

37、y/constructor with width and height of the grid.Grid(int x, int y):m_width(x), m_height(y)   m_data = new Pairx*y;    memset(m_data, 0, x*y *sizeof(Pair);   m_adjacent = new intx*y;    memset(m_adjacent, -1, x*y *sizeof(int);/free resourceGrid()   de

38、lete m_data;   delete m_adjacent;int Bin2One(int x, int y)   return y*m_width + x;Pair One2Bin(int index)   Pair p;   p.x = index % m_width;   p.y = index / m_width;   return p;/this method is used to get or set the item of the &am

39、p; item(int x, int y)   return m_datax+ y*m_width.x;/dynamic program main method, it recursively select the next location from the adjacents according to the getCap(const Pair & loc)   /this array is used to storage the priority of four adjacents.   int

40、 value4 = 0;   /this array is used to access four adjacents according to current location.   int mask42 =     -1,0,0,1,1,0,0,-1/*x_coordinate, y_coordinate*/   ;   /now, we start to deal with four adjacents.   for (int i = 0; i < 4;

41、 i+)       /make sure current location has four adjacents    if (loc.x + maski0 >= 0 && loc.x + maski0 < m_width     && loc.y + maski1 >= 0 && loc.y + maski1 < m_height)      

42、0;     /if the toy in the adjacent can hold current one.     int current_toy = (m_dataBin2One(loc.x, loc.y).x > 0)?m_dataBin2One(loc.x, loc.y).x:m_dataBin2One(loc.x, loc.y).y;     if ( item(loc.x + maski0, loc.y + maski1)   >

43、; current_toy/item(loc.x , loc.y)       | item(loc.x + maski0, loc.y + maski1) = 0)/when the adjacent has no toy.           Pair adjacent;      adjacent.x = loc.x + maski0;      ad

44、jacent.y = loc.y + maski1;      m_dataBin2One(adjacent.x, adjacent.y).y = current_toy;      valuei = getCap(adjacent);                 int sum = 0;   for (int i = 0; i < 4;

45、 i+)       sum += valuei;      /when all adjacents is less than current.   if (sum = 0)       return item(loc.x , loc.y);      else          int index = 0; 

46、;   int current_max = valueindex;    int select = 0;    for (int index = 0; index < 4; index+)         if (current_max < valueindex)           current_max = valueindex; 

47、     select = index;               m_adjacentBin2One(loc.x, loc.y) = Bin2One(loc.x + maskselect0, loc.y + maskselect1);    return current_max + item(loc.x , loc.y);   /this method drives the clas

48、svoid run()   Pair loc;   loc.x = 0;   loc.y = 0;   for (int i = 0; i < m_width*m_height; i+)       m_datai.y = m_datai.x;      cout << "total mark=" << this->getCap(loc) << endl;/d

49、isplay the gridvoid displayGrid()   for (int i =0 ; i < this->m_height; i+)       for (int j = 0; j < this->m_width; j+)         cout << " " << this->m_datai*m_width + j.x;    &#

50、160;   cout << endl;   /display the routine.void print()   int current, next, out ;   current = 0;    next = m_adjacentcurrent;   out = m_datacurrent.x;     while (next != -1)       cout &l

51、t;< " " << out ;    current = next;    next = m_adjacentcurrent;    out = m_datacurrent.x;      cout << " " << out ;int _tmain(int argc, _TCHAR* argv)ifstream in("input.txt");int x,y,

52、k, value;in >> x >> y ;Grid * grid = new Grid(y, x);value = 0;/this block initializes the grid items with ifstream. while (true)    if (in.eof()         break;        in >> k;    

53、60;  grid->item(value%grid->m_width, value/grid->m_width) = k;    value+;grid->displayGrid();grid->run();/donegrid->print();cin >>x;delete grid;grid = NULL;in.close();return 0;/ Snake.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。/This program is used to collect the most mark and o

54、utput the routine./by nwpu043814/date:20100509#include "stdafx.h"#include <iostream>#include <fstream>#include <vector>using namespace std;/this struct represents an location.typedef struct int x;int y; Pair;class Gridprivate :Grid(const Grid& g);public:Pair * m_data;

55、const int m_width;     /grid widthconst int m_height;   /grid heightint * m_adjacent;   /memory array/constructor with width and height of the grid.Grid(int x, int y):m_width(x), m_height(y)   m_data = new Pairx*y;    memset(m_data, 0, x*y

56、*sizeof(Pair);   m_adjacent = new intx*y;    memset(m_adjacent, -1, x*y *sizeof(int);/free resourceGrid()   delete m_data;   delete m_adjacent;int Bin2One(int x, int y)   return y*m_width + x;Pair One2Bin(int index)   Pair p;   p.

57、x = index % m_width;   p.y = index / m_width;   return p;/this method is used to get or set the item of the & item(int x, int y)   return m_datax+ y*m_width.x;/dynamic program main method, it recursively select the next location from the adjacents according

58、 to the getCap(const Pair & loc)   /this array is used to storage the priority of four adjacents.   int value4 = 0;   /this array is used to access four adjacents according to current location.   int mask42 =     -1,0,0,1,1,0,0,

59、-1/*x_coordinate, y_coordinate*/   ;   /now, we start to deal with four adjacents.   for (int i = 0; i < 4; i+)       /make sure current location has four adjacents    if (loc.x + maski0 >= 0 && loc.x + maski0 < m

60、_width     && loc.y + maski1 >= 0 && loc.y + maski1 < m_height)            /if the toy in the adjacent can hold current one.     int current_toy = (m_dataBin2One(loc.x, loc.y).x > 0)?m_

61、dataBin2One(loc.x, loc.y).x:m_dataBin2One(loc.x, loc.y).y;     if ( item(loc.x + maski0, loc.y + maski1)   > current_toy/item(loc.x , loc.y)       | item(loc.x + maski0, loc.y + maski1) = 0)/when the adjacent has no toy.   

62、0;       Pair adjacent;      adjacent.x = loc.x + maski0;      adjacent.y = loc.y + maski1;      m_dataBin2One(adjacent.x, adjacent.y).y = current_toy;      valuei = getCap(ad

63、jacent);                 int sum = 0;   for (int i = 0; i < 4; i+)       sum += valuei;      /when all adjacents is less than current.   if (sum = 0)    

64、;   return item(loc.x , loc.y);      else          int index = 0;    int current_max = valueindex;    int select = 0;    for (int index = 0; index < 4; index+)    

65、0;    if (current_max < valueindex)           current_max = valueindex;      select = index;               m_adjacentBin2One(loc.x, loc.y) = Bin2One(loc

66、.x + maskselect0, loc.y + maskselect1);    return current_max + item(loc.x , loc.y);   /this method drives the classvoid run()   Pair loc;   loc.x = 0;   loc.y = 0;   for (int i = 0; i < m_width*m_height; i+)     

67、;  m_datai.y = m_datai.x;      cout << "total mark=" << this->getCap(loc) << endl;/display the gridvoid displayGrid()   for (int i =0 ; i < this->m_height; i+)       for (int j = 0; j < this->m_wid

68、th; j+)         cout << " " << this->m_datai*m_width + j.x;        cout << endl;   /display the routine.void print()   int current, next, out ;   current = 0;    next = m_adjacentcurrent;   out = m_datacurrent.x;     while (next != -1) &