（转）C ++ 中产生随机数

最新推荐文章于 2024-07-25 00:15:00 发布

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最近在写一个产生随机数的程序时遇到了一个比较尴尬的事情:感觉C++中好像没有产生随机数的类。在网上百度之，才发现跟着自己想的一样。大多数都是使用srand()函数与rand()函数。但是这两个函数令人不是很放心：1、rand()函数产的数据是伪随机的（当然计算机上产生的随机数都是伪随机的，但是这个比较明显，如果srand()函数的种子相同的话，结果就相同。如果要连续产生比较好的随机，那么种子的选择就非常关键了）。1、rand()函数产生的伪随机数的范围是有限的0~0x7fff。如果需要的范围比这个小倒是好办，求余即可。如果比这个范围大的话。那么又要费神想这个扩大这个随机数的范围了。附上一篇讲随机数函数使用的文章（转载）：

C++中产生随机数种子对于初学者一直都很困惑．大家知道，在Ｃ中有专门的srand(N)函数可以轻松实现这一功能，然而在Ｃ＋＋中则要复杂一些．下面是笔者学习的一点心得，希望对大家能有所帮助．（这里我们依然要借助Ｃ标准库中的rand()函数）

函数说明：

int rand(); :返回从[0,MAX)之间的随机整数，这里的ＭＡＸ与你所定义的数据类型而定；需#include <cstdlib> void srand( unsigned seed ); :设置随机数种子，#include <cstdlib> time_t time( time_t *time ); :返回当前时间，#include <ctime>

应用举例：
1）：

srand(time(0)); //根据系统时间设置随机数种子 int i = rand() % N; //取得区间[0,N)的整数如要产生１～１０之间随机数，则代码如下： #include <iostream> using namespace std; #include <ctime> #include <cstdlib> int main() { int t; srand(time(0)); //seed t = rand() % 10+ 1; // random number 1-10 cout << t << endl; return 0; }

2）：
srand(time(0)); //根据系统时间设置随机数种子 float x = rand() * x / RAND_MAX; //返回1/x的概率 3）： srand(time(0)); //根据系统时间设置随机数种子 vector<int> v; ////随机访问数组类型，#include <vector> random_shuffle(v.begin(), v.end()); //STL算法random_shuffle把容器类的元素顺序捣乱

以下源码来自crafty19.3,最强的源码开放的chess程序。注释很清楚，无需多言。
问：
1.Knuth的书中是怎么讲的？该书我无缘拜读。
2.static const unsigned long x[55]，这里取55个随机数的理由是什么？
3.能否比较全面地讲讲随机数产生的一些算法或理论，或推荐一些参考资料？
unsigned int Random32(void) { static const unsigned long x[55] = { 1410651636UL, 3012776752UL, 3497475623UL, 2892145026UL, 1571949714UL, 3253082284UL, 3489895018UL, 387949491UL, 2597396737UL, 1981903553UL, 3160251843UL, 129444464UL, 1851443344UL, 4156445905UL, 224604922UL, 1455067070UL, 3953493484UL, 1460937157UL, 2528362617UL, 317430674UL, 3229354360UL, 117491133UL, 832845075UL, 1961600170UL, 1321557429UL, 747750121UL, 545747446UL, 810476036UL, 503334515UL, 4088144633UL, 2824216555UL, 3738252341UL, 3493754131UL, 3672533954UL, 29494241UL, 1180928407UL, 4213624418UL, 33062851UL, 3221315737UL, 1145213552UL, 2957984897UL, 4078668503UL, 2262661702UL, 65478801UL, 2527208841UL, 1960622036UL, 315685891UL, 1196037864UL, 804614524UL, 1421733266UL, 2017105031UL, 3882325900UL, 810735053UL, 384606609UL, 2393861397UL }; static int init = 1; static unsigned long y[55]; static int j, k; unsigned long ul; if (init) { int i; init = 0; for (i = 0; i < 55; i++) y[i] = x[i]; j = 24 - 1; k = 55 - 1; } ul = (y[k] += y[j]); if (--j < 0) j = 55 - 1; if (--k < 0) k = 55 - 1; return((unsigned int)ul); }

对于初学者来说，只需熟练掌握１）种用法，更深层次的随着水平的提升自然会有所领悟．

另:

一、C++中不能使用random()函数      random函数不是ANSI C标准，不能在gcc,vc等编译器下编译通过。可改用C++下的rand函数来实现。      1、C++标准函数库提供一随机数生成器rand，返回0－RAND_MAX之间均匀分布的伪随机整数。 RAND_MAX必须至少为32767。rand()函数不接受参数，默认以1为种子（即起始值）。随机数生成器总是以相同的种子开始，所以形成的伪随机数列也相同，失去了随机意义。（但这样便于程序调试）
      2、C++中另一函数srand（），可以指定不同的数（无符号整数变元）为种子。但是如果种子相同，伪随机数列也相同。一个办法是让用户输入种子，但是仍然不理想。
      3、比较理想的是用变化的数，比如时间来作为随机数生成器的种子。 time的值每时每刻都不同。所以种子不同，所以，产生的随机数也不同。
// C++随机函数（VC program）
#include <stdio.h> #include <iostream> #include <time.h> using namespace std; #define MAX 100 int main(int argc, char* argv[]) { //srand()函数产生一个以当前时间开始的随机种子. //应该放在for等循环语句前面不然要很长时间等待 srand( (unsigned)time( NULL ) ); 　　 for (int i=0;i<10;i++) 　　 cout<<rand()%MAX<<endl;//MAX为最大值，其随机域为0~MAX-1 　　 return 0; }
二、rand()的用法
      rand()不需要参数，它会返回一个从0到最大随机数的任意整数，最大随机数的大小通常是固定的一个大整数。这样，如果你要产生0~10的10个整数，可以表达为：
　　int N = rand() % 11;
      这样，N的值就是一个0~10的随机数，如果要产生1~10，则是这样：
　　int N = 1 + rand() % 11;
　　总结来说，可以表示为：
　　a + rand() % n
      其中的a是起始值，n是整数的范围。　　a + rand() % (b-a+1) 就表示　ａ～ｂ之间的一个随机数若要0~1的小数，则可以先取得0~10的整数，然后均除以10即可得到随机到十分位的10个随机小数，若要得到随机到百分位的随机小数，则需要先得到0~100的10个整数，然后均除以100，其它情况依
此类推。
      通常rand()产生的随机数在每次运行的时候都是与上一次相同的，这是有意这样设计的，是为了便于程序的调试。若要产生每次不同的随机数，可以使用srand( seed )函数进行随机化，随着seed的不同，就能够产生不同的随机数。
      如大家所说，还可以包含time.h头文件，然后使用srand(time(0))来使用当前时间使随机数发生器随机化，这样就可以保证每两次运行时可以得到不同的随机数序列(只要两次运行的间隔超过1秒)。