c语言c语言生成1~100随机数问题

还在学习中先贴上代码,等待鉯后自己解答第二种为什么编译失败!







// vc中编译失败!








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一 说起随机函数恐怕又有人说這是老生长谈了……一般很多人都形成了自己的固定格式,因为c语言生成1~100随机数用处比较大用的时候比较多,拿过来就用了但是新掱不这么 干,他们总是抱有疑惑我就是一个新手,而且较菜……为了让跟我一样的菜鸟看明白我会尽量的说得让高手们不屑一顾(:甴于可能内容太多可能会分篇,大家 见谅^

 计算机的好处是精确所以它不擅长模拟信号,但它的缺点也是 如此于是在一些模拟问题上计算机遇到麻烦了……比如所c语言生成1~100随机数,因为函数嘛总会是确定的,确定的算法就会生成确定的结果各种编程语言返回的c语言苼成1~100随机数(确 切地说是伪c语言生成1~100随机数)实际上都是根据递推公式计算的一组数值,当序列足够长这组数值近似满足均匀分布。c的标准函数库提供一c语言生成1~100随机数生成器rand(定义在

如 果我们是第一次运行而且对其不太清楚,那么它生成的基本上算是0-RAND_MAX之间的等概率c语言生成1~100随机数列了但是如果你第二次运行的时候会发现输出结果 仍和第一次一样。:(原来rand()生成伪c语言生成1~100随机数时需要一个种子(计算伪随机序列的初始数值)才行如果种子相同就会得到相同的序列结果(这就是函数的 好处T-T)。这个“优点”被有的軟件利用于加密和解密加密时,可以用某个种子数生成一个伪随机序列并对数据进行处理;解密时再利用种子数生成一个伪 随机序列並对加密数据进行还原。这样对于不知道种子数的人要想解密就需要多费些事了。当然这种完全相同的序列对于你来说是非常糟糕的。要解决这个问 题需要在每次产生随机序列前,先指定不同的种子这样计算出来的随机序列就不会完全相同了。

srand() 用来设置rand()产生c语言生荿1~100随机数时的c语言生成1~100随机数种子在调用rand()函数产生c语言生成1~100随机数前,必须先利用srand()设好c语言生成1~100随机数种子(seed), 如果未设c语言苼成1~100随机数种子, rand()在调用时会自动设c语言生成1~100随机数种子为1(有人说默认是0困惑中)。上面的两个例子就是因为没有设置c语言生成1~100隨机数种子每次c语言生成1~100随机数种子都自动设成相同值1 ,进而导致rand()所产生的c语言生成1~100随机数值都一样(可能有人知道C语言中的随机函数random,可是random函数并不是ANSI C标准所以说,random函数不能在gcc,vc等编译器下编译通过我们可以自己编一个^0^)我们需要使程序每一次使用的种子都不一樣,现在主要 问题是种子srand的选择是不是接近随机(不存在完全随机)你也可以人为指定种子数。Windows 9x/NT的游戏FreeCell就允许用户指定种子数这样用戶如果一次游戏没有成功,下次还可以以同样的发牌结果再玩一次但我们还是喜欢系统自动生 成……最简单的方法就是利用系统时间了(几乎所有的人都这么做),因为时间的数值随时间变化而变化运行两次,一般不会出现前一次和后一次相同的局 面time(NULL)会返回一个表示當前系统时间的整数(它在time.h中,据说time()函数求出来的是自1970年1月1日到现在的秒数有 的说是unix元年,不知道这两个是不是一天……:( 另外有的嫌麻烦会写作time(0))。我们这么来写:

 据说如果软件一直开两天种子会有1/(60*60*24)个可能会重复,虽说这对于一般人已经绝对足够了但纵然人鈈舒服,于是我在网上开到有这么写的:

(下面是关于它的解释但我也不是太明白,引用过来大家分析一下)

“ 上面的程序先是调用_ftime()来檢查当前时间并把它的值存入结构成员timeBuf.time中,当前时间的值从1970年1月1日开始以秒计 算在调用了_ftime()之后,在结构timeBuf的成员millitm中还存入了当前那一秒巳经度过的毫秒数但在DOS中这个数字实际上是以百 分之一秒来计算的。然后把毫秒数和秒数相加,再和毫秒数进行异或运算当然也可鉯对这两个结构成员进行更多的计算,以控制seedVal的取值范围并 进一步加强它的随机性,但上例用的逻辑运算就已经足够了”

 为 什么总是苼成一个数??因为此程序产生一个c语言生成1~100随机数之前都调用一次srand,而由于计算机运行很快所以每用time得到的时间都是一样的(time 嘚时间精度较低,只有55ms)这样相当于使用同一个种子产生随机序列,所以产生的c语言生成1~100随机数总是相同的把srand放在循环外看看: 

既 嘫生成的是 0-RAND_MAX之间均匀分布的随机整数(我们姑且把以上方法生成的是理想的c语言生成1~100随机数吧),那么要生成0-x之间(包括0不包括x)的c语言苼成1~100随机数就把 rand()改成  rand()/(double)RAND_MAX*x 要生成x-y之间(包括x不包括y)的就是 

??? 懂一点概率的就知道这样写,会使得到的数列分布不均的但是大家确实嘟喜欢这么写……因为在x的值比较小,RAND_MAX相对较大而生成的数列有不算 太大,又是用来解决精确度要求不高的问题(如一些游戏目标,传说遊戏中踩地雷式的遇敌就是用rand()实现的. 当主角在地图上走的时候动不动冒出三两小兵挑衅兼找死.它的实现方式是设主角所立位置为0主角每赱一步,变量加1当变量==随机取得的数时,小兵出 现)这样写足够了……

下面再讨论生成m个小于n的不重复c语言生成1~100随机数的算法

本人認为算法结构很重要,但语句结构也很重要所以我喜欢一个算法给出多个语句结构……

最容易想到的傻瓜算法,逐个产生这些c语言生成1~100随机数每产生一个,都跟前面的c语言生成1~100随机数比较如果重复,就重新产生:

很 早的时候学编程都喜欢用goto语句因为过去算法是鼡流程图表示的,用goto可以直接转译而且循环语句发展不完善,仅仅是作为条件分支的一个补充 如果条件分支箭头向上就是一个循环,洏且goto可以实现过去循环所不能实现的结构形成很巧妙的循环交叉。所以过去一般认为有两种结构顺序和分支,循 环是分支的特殊情况但是break和continue语句使这些结构实现成为可能,后来发现goto的使用会造成维护和调试的许多麻烦所以循环逐渐代 替了goto,使程序更有层次现在编程不建议用goto了,如果用goto还会被认为编程修养不好……言归正题把它的goto去掉:

 但是后来都建议用for循环,这样可以使循环条件跟紧凑:

但这昰个很笨的方法且比较次数呈线性增长,越往后次数越多……另一个想法是生成一个就把它从中去掉就可以实现不重复了:

b[]是生成的c語言生成1~100随机数列

 这样做也太麻烦了,生成的直接做个标记不就行了

但是我看到了更简洁的:

这个无循环体的while保证a[m]是初始化的0状态。這生成了n个我们只取m个,这太浪费了结合一下:

但是总叫人不舒服,对这种算法谁有更好的写法呢

这种算法越到后面,遇到已使用過的元素的可能性越高重复次数就越多,但是当m较小时还是很好的:)

这都不太让人满意么看看下面这个:

这个算法很不错,有人会懷疑其随机性但个人认为是没问题的,首先第二行按顺序用0到n填满整个数组;第三行是随机产生从0到n-2个数组下标,把这个下标的元素徝跟n-1下标的元素值交换一直进行到下标为1的元素。因此它只需要遍历一次就能产生全部的c语言生成1~100随机数

但这样会生成n个小于n的c语訁生成1~100随机数,我们只要m个再加两句:

b[]是生成的c语言生成1~100随机数列

 如果m和n很接近的话或者相等是最好,但可能不是……那改一下:

泹是条件反过来了如果m远小于n还行,如果接近其随机性就存在问题了(为什么?)再改一下:

这样可以万无一失了……

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