c語言中 基於隨機函數的使用詳解

在C語言中,rand()函數可以用來產生隨機數，但是這不是真真意義上的隨機數，是一個偽隨機數，是根據一個數，我們可以稱它為種子，為基準以某個遞推公式推算出來的一係數，當這系列數很大的時候，就符合正態公布，從而相當於產生了隨機數，但這不是真正的隨機數，當電腦正常開機後，這個種子的值是定了的，除非你破壞了系統，為了改變這個種子的值，C提供了srand()函數，它的原形是void srand( int a)。
可能大家都知道C語言中的隨機函數random，可是random函數並不是ANSI C標準，所以說，random函數不能在gcc,vc等編譯器下編譯通過。

rand()會返回一隨機數值，範圍在0至RAND_MAX 間。返回0至RAND_MAX之間的隨機數值，RAND_MAX定義在stdlib.h，(其值至少為32767)我運算的結果是一個不定的數，要看你定義的變數類型，int整形的話就是32767。 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。一般用for語句來設定種子的個數。具體見下面的例子。

一 如何產生不可預見的隨機序列呢
利用srand((unsigned int)(time(NULL))是一種方法，因為每一次運行程式的時間是不同的。

在C語言裡所提供的隨機數發生器的用法：現在的C編譯器都提供了一個基於ANSI標準的偽隨機數發生器函數，用來產生隨機數。它們就是rand()和srand()函數。這二個函數的工作過程如下：

1) 首先給srand()提供一個種子，它是一個unsigned int類型，其取值範圍從0~65535；

2) 然後調用rand()，它會根據提供給srand()的種子值返回一個隨機數(在0到32767之間)

3) 根據需要多次調用rand()，從而不間斷地得到新的隨機數；

4) 無論什麼時候，都可以給srand()提供一個新的種子，從而進一步“隨機化”rand()的輸出結果。
下面是0~32767之間的隨機數程式：

複製代碼 代碼如下:#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <time.h> //使用當前時鐘做種子

void main( void )
{
int i;
srand( (unsigned)time( NULL ) ); //初始化隨機數
for( i = 0; i < 10;i++ ) //列印出10個隨機數
printf( " %d\n", rand() );
}

根據上面的程式可以很容易得到0~1之間的隨機數：複製代碼 代碼如下:#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);
}

而產生1~100之間的隨機數可以這樣寫：複製代碼 代碼如下:#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);
}

二，三個通用的隨機數發生器，推薦用第三個
函數名: rand
功 能: 隨機數發生器
用 法: void rand(void);
程式例:複製代碼 代碼如下:#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;
}

函數名: randomize 這個比較好！
功 能: 初始化隨機數發生器
用 法: void randomize(void);
程式例:複製代碼 代碼如下:#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《電腦常用演算法》中有介紹隨機數的產生演算法

三 如何產生定義範圍內的隨機數

由於rand產生的隨機數從0到rand_max，而rand_max是一個很大的數，那麼如何產生從X~Y的數呢？

從X到Y，有Y－X＋1個數，所以要產生從X到Y的數，只需要這樣寫：

k=rand()%(Y-X+1)+X;

這樣，就可以產生你想要的任何範圍內的隨機數了。

四 為了產生不重複的隨機數
srand( (unsigned)time( NULL ) ); //初始化隨機數