随机数生成
在程序编写时,经常需要生成一定区间内的随机数,在此总结一下,只要想清楚了,生成的方式其实是比较简单的。
首先,为保证每次生成的随机数都是不同的,需要在运行之前传入一个种子。通常以当前系统时间为种子。
#include <ctime>
srand(time(NULL))
接下来,使用生成随机数的函数rand()
默认生成[0,RAND_MAX][0,RAND_MAX] 范围的整数,生成多个随机数循环即可。
如果生成一定区间的随机数,便要通过取模运算截取区间长度即r−lr−l, 得到的数是[0,r−l)[0,r−l)范围内的,区间左右端点同时加上ll,得到范围为区间的随机数。则如果要得到[r,l][r,l]范围的,在上面的基础上,右区间加上11即可。通过对取模,得到[0,r−l+1)[0,r−l+1)范围的,再加上ll,即范围的随机数,即[l,r][l,r]范围的。
若是左开右闭区间,只要得到[l+1,r+1)[l+1,r+1)就可以了,这样等价于(l,r](l,r],所以对r−lr−l取模,然后加上l+1l+1即可。
得到(r,l)(r,l)区间的随机数,可以对r−l−1r−l−1进行取模,加上l+1l+1即可.
总之,只要知道rand() % (r-l) + l
得到的是[l,r)[l,r)区间的随机数,其他可根据这个基础推导得到。
区间 | 等价于 | 表达式 |
---|---|---|
[l,r)[l,r) | [l,r)[l,r) | rand() % (r−l)+l(r−l)+l |
[l,r][l,r] | [l,r+1)[l,r+1) | rand() % (r+1−l)+l(r+1−l)+l |
(l,r](l,r] | [l+1,r+1)[l+1,r+1) | rand() %(r−l)+(l+1)(r−l)+(l+1) |
(l,r)(l,r) | [l+1,r)[l+1,r) | rand() % (r−l−1)+(l+1)(r−l−1)+(l+1) |
另:rand()
生成整数,若需要生成小数,除RAND_MAX
即可区间为[0,1][0,1]。生成指定范围的小数,可以乘区间长度。
#include <iostream>
#include <ctime>
int getRand(int l, int r){
//生成区间[l,r]上的随机数
return rand() % (r-l+1) + l;
}
int main() {
srand(time(NULL));
std::cout << RAND_MAX << std::endl;
for (int i=0; i<10; ++i){
std::cout << getRand(1, 10)<< std::endl;
}
return 0;
}
其中某次结果如下:
2147483647
10
2
3
5
2
2
5
1
7
3