c++ 隨機函數用法

来源:http://www.cnblogs.com/xiaodingmu/archive/2017/12/19/8061200.html
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C++中rand()函數可以用來產生隨機數,但是是屬於偽隨機數。 rand()函數用法: 在使用rand()函數的時候,首先需要包含頭文件#include<stdlib.h>,用法是int rand(void),產生的隨機數範圍是0~65536,類型為unsigned int,不能超過範圍。rand ...


C++中rand()函數可以用來產生隨機數,但是是屬於偽隨機數。

rand()函數用法:

  在使用rand()函數的時候,首先需要包含頭文件#include<stdlib.h>,用法是int rand(void),產生的隨機數範圍是0~65536,類型為unsigned int,不能超過範圍。rand()函數不接受參數,預設以1為種子(即起始值)。 隨機數生成器總是以相同的種子開始,所以形成的偽隨機數列也相同,失去了隨機意義。若要不同,此時需要使用函數srand()進行初始化。

  srand()函數用來初始化隨機數發生器,用法為void srand(unsigned int seed),參數seed必須是個整數,如果每次seed都設相同值,rand()所產生的隨機數值每次就會一樣。

  可以利用srand((unsigned int)(time(NULL))的方法,產生不同的隨機數種子,因為每一次運行程式的時間是不同的。

  產生隨機數的用法

1) 給srand()提供一個種子,它是一個unsigned int類型;

2) 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RAND_MAX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。

0~RAND_MAX之間的隨機數程式:

srand((unsigned)time(NULL)); 
        for(int i = 0; i < 10;i++ ) 
                cout << rand() << '/t'; 
        cout << endl; 

產生一定範圍隨機數的通用表示公式:

  要取得[a,b)的隨機整數,使用(rand() % (b-a))+ a;

  要取得[a,b]的隨機整數,使用(rand() % (b-a+1))+ a;

  要取得(a,b]的隨機整數,使用(rand() % (b-a))+ a + 1;

  通用公式:a + rand() % n;其中的a是起始值,n是整數的範圍。

  要取得a到b之間的隨機整數,另一種表示:a + (int)b * rand() / (RAND_MAX + 1)。

  要取得0~1之間的浮點數,可以使用rand() / double(RAND_MAX)。

看一下下麵這個函數,在0~n-1中可以產生m個隨機數,此時(m<n)

void knuth(int n, int m)
{
    srand((unsigned int)time(0));
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        if (rand()%(n-i)<m ) {
            cout << i << endl;
            m--;
        }
     }
}

  rand()%(n-i)用來產生0~n-i-1之間的隨機數,當i=0時,產生隨機數範圍為0~n-1,共n個數,若要輸出i=0,此時rand()%(n-i)<m,此時0~m-1共m個數滿足條件,此時可以知道輸出0的概率為m/n;

  當i=1的時候,此時需要分兩種情況,一種是沒有輸出0,即m--沒有執行,此時產生隨機數範圍為0~n-2,共n-1個數,輸出1的概率為m/(n-1);另一種就是已經輸出了0,此時執行了m--,輸出1的概率為(m-1)/(n-1),由概率論知識可以知道輸出i=1的概率為:

P=(1-m/n)*[m/(n-1)]+(m/n)*[(m-1)/(n-1)]=m/n;

  後面i=2,3,....,n-1輸出的概率都是相同的,由此產生隨機數。

 


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