C語言區間隨機數產生 with srand() & rand() & time()

在用電腦的一些智能演算法（GA，PSO，ANN etc.）模擬時經常需要隨機產生初始種群（初始樣本），看看<stdlib.h>中的這兩個函數的偽隨機數產生吧～～～

1. 產生[a,b]之間的一個實數和一個整數 [cpp] view plaincopy

1. /* 
2. 定義函數     int   rand(void); 
3. 函數說明     rand()會返回一隨機數值，範圍在0至RAND_MAX   間。 
4. 在調用此函數產生隨機數前，必須先利用srand()設好隨機數種子，如果未設隨機數種子，rand()在調用時會自動設隨機數種子為1。 
5. 關於隨機數種子請參考srand()。  
6. 傳回值     返回0至RAND_MAX之間的隨機數值，RAND_MAX定義在stdlib.h，其值為2147483647。  
7. 範例 : 
8. */  
9. #include <stdlib.h>   
10. #include <stdio.h>  
11.   
12. double  doubleRand(double a,double b); 
13. int         intRand(int a,int b);  
14.   
15. int main(void)  
16. {  
17.     double i=doubleRand(2.0,9.0);  
18.     int     j=intRand(2,9);  
19.     printf("%f \n",i);  
20.     printf("%d \n",j );  
21.   
22.     return 0;  
23. }   
24. double doubleRand(double a,double b)  
25. {  
26.     double r;  
27.     r=(double)rand()/RAND_MAX;  
28.     return a+r*(b-a);  
29. }  
30. int intRand(int a,int b)  
31. {  
32.     return (int)doubleRand(a,b);  
33. }  

以上代碼中的每個函數只能產生一個隨機數，至於為什麼呢？2.產生多個隨機數

       之所以rand()每次的隨機數都一樣是因為rand()函數使用不正確。各種程式設計語言返回的隨機數（確切地說是偽隨機數）實際上都是根據遞推公式計算的一組數值，當序列足夠長，這組數值近似滿足均勻分布。如果計算偽隨機序列的初始數值（稱為種子）相同，則計算出來的偽隨機序列就是完全相同的。這個特性被有的軟體利用於加密和解密。加密時，可以用某個種子數產生一個偽隨機序列並對資料進行處理；解密時，再利用種子數產生一個偽隨機序列並對加密資料進行還原。這樣，對於不知道種子數的人要想解密就需要多費些事了。當然，這種完全相同的序列對於你來說是非常糟糕的。要解決這個問題，需要在每次產生隨機序列前，先指定不同的種子，這樣計算出來的隨機序列就不會完全相同了。你可以在調用rand()函數之前調用srand(   (unsigned)time（NULL))，這樣以time函數值（即目前時間）作為種子數，因為兩次調用rand函數的時間通常是不同的，這樣就可以保證隨機性了。你也可以使用srand函數來人為指定種子數。

好，那按照這樣，我就這樣寫～～～

[cpp] view plaincopy

 

1. #include   <stdlib.h>     
2. #include   <stdio.h>     
3. #include   <time.h>     
4.   
5. int main()     
6. {     
7.     for(int   i=0;i <100000;i++)     
8.     {     
9.         srand(   (unsigned)time(   NULL   )   );     
10.         printf("%d\n",rand() );  
11.     }    
12.     return 0;  
13. }    

答：你的程式是有問題的，你每產生一個隨機數之前，都調用一次srand，而由於電腦運行很快，所以你每次用time得到的時間都是一樣的（time的時間精度較低，只有55ms）。這樣相當於使用同一個種子產生隨機序列，所以產生的隨機數總是相同的。 你應該把srand放在迴圈外： [cpp] view plaincopy

1. /* 
2. #include <stdlib.h> 
3. void srand(unsigned seed);  
4. #include <time.h> 
5. time_t  time(time_t *time);
6. */  
7. #include   <stdlib.h>     
8. #include   <stdio.h>     
9. #include   <time.h>     
10.   
11. int main()     
12. {     
13.     int i;  
14.      //以當前系統時間作為種子  
15.     srand(   (unsigned)time(   NULL   )   );     
16.     for(i=0;i <10;i++)     
17.     {     
18.         printf("%d\n",rand() );  
19.     }    
20.     return 0;  
21. }    

3. 若要不重複呢？即種群中的粒子都是不同的～～～先來個最笨的辦法：就是我拿一個數組來存你產生的隨機數，一個一個放進來，邊放邊檢查，這樣的複雜度隨著個數成階層增長～～～且時間是不可預測的，這對RTOS是不好的訊息～～～但是簡單好實現，走一個先～～～ [cpp] view plaincopy

1. #include   <stdlib.h>     
2. #include   <stdio.h>     
3. #include   <time.h>     
4. #define MAX_NUM 10000  
5. /*when insert a Rand_Num then check it*/  
6. int check(int a[],int i)  
7. {  
8.     int j;  
9.     for(j=0;j<i;j++)  
10.         if(*(a+j)==*(a+i))  
11.             return 0;  
12.     return 1;  
13. }  
14. int main()     
15. {     
16.     int i;  
17.     int a[MAX_NUM];  
18.      //以當前系統時間作為種子  
19.     srand(   (unsigned)time(   NULL   )   );     
20.     for(i=0;i <10;i++)     
21.     {     
22.         a[i]=rand();  
23.         if (check(a,i)==0)  
24.         {  
25.             i--;    
26.             continue;      //the number is the same with of one of the array number,so once again  
27.         }  
28.         printf("%d\n",a[i] );  
29.     }    
30.     return 0;  
31. }    

這個和洗牌演算法很類似，但沒有那麼分牌規則那麼嚴格，應用的地方不同～～～ 話說其實，種群產生的粒子很多情況下可以可以重複（與具體問題模型有關）～～～那麼不笨的方法呢？這個不像洗牌演算法那麼多規則，再想想～～～好了，至少PSO的粒子可以產生了～～～：）源文地址：http://www.software8.co/wzjs/cpp/1043.html