随机数生成相关

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#算法 #random #null #编译器 #2010 #c

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随机数的简单生成

关于随机数的问题，总的来说，我们用srand（）和rand（）产生的是伪随机数。也就是说，根据一个seed，在一个范围内，由算法公式产生的一个数列，每一个数与它的上一个数有关。如果seed相同，那么产生的随机数列也就相同，而srand（）就是用于获得这样的一个seed。

所以，我们可以用#include<ctime>的(unsigned)time( NULL )来获得时间作为种子。头文件要加上

                #include<iostream>
                #include<ctime>
                #include<cstdlib>
                usingnamespacestd;

而且，需要注意的是，

程序段1：

void main() {
　int count=0;
　for (int i=0;i<10;i++){
　　srand((unsigned)time(NULL));
　　count++;
　　。。。

与程序段2：

void main() {
　int count=0;
　srand((unsigned)time(NULL));
　for (int i=0;i<10;i++){
　　count++;
　　。。。

是不同的，是由于srand（）在循环内外的不同，srand（）函数放在循环体内，而程序执行的CPU时间较快，调用time函数获取的时间精度却较低（55ms），这样循环体内每次产生随机数用到的种子数都是一样的，因此产生的随机数也是一样的。

同时，我们还有一个#include<windows.h>里的GetTickCount()用于返回（retrieve）从操作系统启动到现在所经过（elapsed）的毫秒数，返回值是DWORD。所以srand(GetTickCount());语句也可以。

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((unsigned)time(NULL ) );//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
　　 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;
}
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)。

关于伪随机数的生成

用计算器或计算机产生的随机数，它的优点在于统计方便、速度快，缺点在于，计算器或计算机产生的随机数是根据确定的算法产生的，具有周期性（周期很长），具有类似随机数的性质，但并不是真正的随机数，是伪随机数。

而为随机数的应用只能解决一般的小问题，而对于一些特殊的问题，必须采用更好的算法，不能用提供的随机算法rand()来解决，对于这样一组产生的随机数曾有前辈做过研究，证明他的可取性不大，在一些问题上可能会有影响，给客户带来麻烦。

（参考：http://blog.codingnow.com/2007/11/random.html）

本文主要说的是伪随机数的生成问题，而不是针对更多的数学定义上的随机数生成，据本人简单查询，随机数生成还有其他数学方法，而这些算法，都在追求所得的数尽量随机。

而一般我们所采用的随即算法，在软件计算机常用的产生随机数的算法为线性同余算法，即下面的公式递推产生不同的随机数。

ni=(a*ni+b)modM 其中i=0,1,…M-1

或者一般的古典算法：

V = ( ( V * 2 ) + B .xor. B ... )(Mod2^n)

N+1 N 0 2
V是要取的随机数, B是个种子, n是随机数的最大个数

（对于详细的随机算法可参考：

http://blog.youkuaiyun.com/lchunli/article/details/4782821）