C語言隨機數的生成【詳解】

目錄

• 一、rand 函數 和 srand 函數- 二、生成范圍隨機數公式- 三、隨機數實例：選擇排序等

  一、rand 函數 和 srand 函數

  在C語言中比較常用的隨機函數是 rand 函數，它可以隨機的產生 0 ~ rand_max 的隨機數,定義類型不同最大值也不同，rand 函數包含在頭文件stdlib.h中。

  #include <stdio.h>
  #include <stdlib.h>
  int main()
  {<!-- -->
      int a=rand();
      printf("%d",a);
      return 0;
  }

  運行結果………………………………………… 你會發現每次產生的隨機數都是相同的，因為rand 函數產生的隨機數是偽隨機數，是根據一個數按照某個公式推算出來的，這個數我們稱之為“種子”，但是這個種子在系統啟動之后就是一個定值。

  要想每次產生的隨機數不一樣，那么，我們就要用到 srand 函數。

  srand() 函數原型是：

  void srand (usigned int seed);

  rand() 產生隨機數時，如果用srand(seed) 播下種子之后，一旦種子相同，產生的隨機數將是相同的。當然很多時候刻意讓rand() 產生的隨機數隨機化，用時間作種子 srand(time(NULL)) ，這樣每次運行程序的時間肯定是不相同的，產生的隨機數肯定就不一樣了。 此段原文鏈接: https://blog.csdn.net/lvyibin890/article/details/80141412.如果想看rand和srand函數詳解，可觀看此文。

  通常可以利用 time(0) 或 getpid(0) 作為seed的返回值，下面我們只介紹用time(0)實現隨機數。

  srand((unsigned)time(NULL));   //用時間作種子

  #include<stdio.h>
  #include<stdlib.h>
  #include<time.h>
  int main()
  {<!-- -->
      srand((unsigned)time(NULL));
      int n=rand();
      printf("%d\n",n);
      return 0;
  }

  
  

  此時我們就可以隨機產生一個數了。

  二、生成范圍隨機數公式

  但，作題時我們往往不會用到上面這種方式去產生一個隨機數，而是希望產生一定范圍內的數據。

  1產生隨機數范圍：[0,9]

  int a=rand()%10;  //注意10會被整除，所以不包括10

  2產生隨機數范圍：[0,99]

  int a=rand()%100;

  3產生隨機數范圍：[66,88]

  int a=66+rand()%23;

  結論產生隨機數范圍：[m,n]

  int a=m+rand()%(n-m+1);

  接下來舉幾個例子：

  注意：下面的程序會將 srand((unsigned)time(NULL)) 換成 srand(time(0))，用srand(time(0))方便，且一樣可以滿足以上產生范圍隨機數的各種情況。

  三、隨機數實例：選擇排序等

  ① 隨機產生10個[150,270)范圍內隨機數

  #include<stdio.h>
  #include<stdlib.h>
  #include<time.h>
  int main()
  {<!-- -->
      int a[11];
      int i;
      printf("隨機產生10個[150,270)范圍內隨機數:\n\n");
      srand(time(0));   //srand(time(NULL));
      for(i=1;i<=10;i++)
          //一般鍵盤隨機輸入10個數方式：scanf("%d",&a[i]);
          a[i]=150+rand()%120;
      for(i=1;i<=10;i++)
          printf("%d ",a[i]);
      printf("\n");
      return 0; 
  }

  運行結果………………………………………… ② 隨機產生10個[0,99)范圍內隨機數（`指針`）

  #include<stdio.h>
  #include<stdlib.h>
  #include<time.h>
  int main()
  {<!-- -->
      int a[10]; 
      int *p; 
      printf("隨機產生10個[0,99)范圍內隨機數:\n\n");
      srand(time(0));    //srand(time(NULL));    
      for(p=a;p<(a+10);p++)
          *p=rand()%100; 
      for(p=a;p<(a+10);p++)
          printf("%d ",*p);   //使用指針指向當前的數組元素 
      printf("\n"); 
      return 0; 
  }

  運行結果………………………………………… ③ 地址 — 隨機數

  #include<stdio.h>
  #include<stdlib.h>
  #include<time.h>
  int main()
  {<!-- -->
      int a[10];
      int i;
      printf("產生10個[0,99]隨機數:\n\n");
      srand(time(0));          //srand(time(NULL));   
      for(i=0;i<10;i++)
      {<!-- -->
          a[i]=rand()%100;      //隨機函數產生 [0,100)
          printf("%d  ",a[i]); 
      }
      printf("\n\n");
      printf("  地址   --- 隨機數\n\n"); 
      for(i=0;i<10;i++)
          printf(" %d --- %d\n",a+i,*(a+i));   //通過原數組名和元素序號計算地址 
      printf("\n"); 
      return 0; 
  }

  運行結果…………………………………………

  ④ 實例：選擇排序

  #include<stdio.h>
  #include<stdlib.h>
  #include<time.h>
  int main()
  {<!-- -->
      int a[10];
      int i,t,j,min;
      srand(time(0));
      printf("隨機產生10個[0,99]隨機數：\n");
      for(i=0;i<10;i++)
          a[i]=rand()%100;      //產生10隨機數
      for(i=0;i<10;i++)
          printf("%d ",a[i]);   //輸出隨機數
      printf("\n\n");
      for(i=0;i<=9;i++)
      {<!-- -->
          min=i;
          for(j=i+1;j<10;j++)
             if(a[min]>a[j])
                 min=j;
         if(i!=min)
         {<!-- -->
             t=a[i];
             a[i]=a[min];
             a[min]=t;
         } 
      } 
      printf("由小到大排序：\n");
      for(i=0;i<10;i++)
          printf("%d ",a[i]);
      return 0;
  }

  運行結果…………………………………………