如何在C++中产生随机数

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#c++ #算法 #开发语言

于 2018-11-06 13:54:00 首次发布

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本文详细介绍了在C++中生成随机数的方法，包括使用rand()和srand()函数的基本原理，以及如何通过设置随机数种子来获取不同的随机数序列。同时，提供了生成指定范围内随机数的具体代码示例。

如何在C++中产生随机数

C++中没有自带的random函数，要实现随机数的生成就需要使用rand()和srand()。不过，由于rand()的内部实现是用线性同余法做的，所以生成的并不是真正的随机数，而是在一定范围内可看为随机的伪随机数。

Rand

单纯的rand()会返回一个0至RAND_MAX之间的随机数值，而RAND_MAX的值与int位数有关，最小是32767。不过rand()是一次性的，因为系统默认的随机数种子为1，只要随机数种子不变，其生成的随机数序列就不会改变。

其实，对于rand()的范围，我们是可以进行人为设定的，只需要在宏定义中定义一个random(int x)函数，就可以生成范围为0至x的随机数值。当然，也可以定义为random(a,b)，使其生成范围为a至b的随机数值。具体定义方法在通式部分。

Srand

srand()可用来设置rand()产生随机数时的随机数种子。通过设置不同的种子，我们可以获取不同的随机数序列。可以利用srand((unsigned int)(time(NULL))的方法，利用系统时钟，产生不同的随机数种子。不过要调用time()，需要加入头文件< ctime >。

示例如下：

#include<iostream>
#include<cstdlib>
#include<ctime>
using namespace std;
int main()
{
    srand((unsigned)time(NULL));
    for(int i=0;i<10;i++)
    cout<<rand()<<' ';
    return 0;
}

通式

产生一定范围随机数的通用表示公式是：

取得(0,x)的随机整数：rand()%x；
取得(a,b)的随机整数：rand()%(b-a)；
取得[a,b)的随机整数：rand()%(b-a)+a；
取得[a,b]的随机整数：rand()%(b-a+1)+a；
取得(a,b]的随机整数：rand()%(b-a)+a+1；
取得0-1之间的浮点数：rand()/double(RAND_MAX)。

示例如下：

#include<iostream>
#include<cstdlib>
#include<ctime>
#define random(a,b) (rand()%(b-a+1)+a)
using namespace std;
int main()
{
    srand((unsigned)time(NULL));
    for(int i=0;i<10;i++)
    cout<<random(1,100)<<' ';
    return 0;
}