C語言產生隨機數的方法

在C語言中,rand()函式可以用來產生隨機數，但是這不是真真意義上的隨機數，是一個偽隨機數，是根據一個數，我們可以稱它為種子，為基準以某個遞推公式推算出來的一系數，當這系列數很大的時候，就符合正態公佈，從而相當於產生了隨機數，但這不是真正的隨機數，當計算機正常開機後，這個種子的值是定了的，除非你破壞了系統，為了改變這個種子的值，C提供了srand()函式，它的原形是void srand( int a)。

可能大家都知道C語言中的隨機函式random，可是random函式並不是ANSI C標準，所以說，random函式不能在gcc,vc等編譯器下編譯通過。

rand()會返回一隨機數值，範圍在0至RAND_MAX 間。返回0至RAND_MAX之間的隨機數值，RAND_MAX定義在stdlib.h，(其值至少為32767)我運算的結果是一個不定的數，要看你定義的變數型別，int整形的話就是32767。 在呼叫此函式產生隨機數前，必須先利用srand()設好隨機數種子，如果未設隨機數種子，rand()在呼叫時會自動設隨機數種子為1。一般用for語句來設定種子的個數。具體見下面的例子。

一 如何產生不可預見的隨機序列呢

利用srand((unsigned int)(time(NULL))是一種方法，因為每一次執行程式的時間是不同的。

在C語言裡所提供的隨機數發生器的用法：現在的C編譯器都提供了一個基於ANSI標準的偽隨機數發生器函式，用來生成隨機數。它們就是rand()和srand()函式。這二個函式的工作過程如下：

1) 首先給srand()提供一個種子，它是一個unsigned int型別，其取值範圍從0~65535；

2) 然後呼叫rand()，它會根據提供給srand()的種子值返回一個隨機數(在0到32767之間)

3) 根據需要多次呼叫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。

下面是0~32767之間的隨機數程式：

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <time.h>           // 使用當前時鐘做種子

void main(void)
{int i;
srand((unsigned)time( NULL ) );          // 初始化隨機數
     for(i = 0; i < 10;i++)                          // 列印出 10 個隨機數
          printf("%d\n", rand() );
}

根據上面的程式可以很容易得到0~1之間的隨機數：

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <time.h> 
int main( )
{int i;
srand((unsigned)time( NULL ) );  
       for(i = 0; i < 10;i++)
            printf("%5.2f\n", rand()/32767.0);
}

而產生1~100之間的隨機數可以這樣寫：

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <time.h> 
int main( )
{int i;
srand((unsigned)time( NULL ) );  
       for(i = 0; i < 10;i++)
            printf("%d\n", rand()%100+1);
}

come from http://hi.baidu.com/akaneyu

二  三個通用的隨機數發生器，推薦用第三個

函式名: rand
功  能: 隨機數發生器
用  法: void rand(void);
程式例:

#include <stdlib.h> 
#include <stdio.h>

int main(void) 
{ 
   int i;

   printf("Ten random numbers from 0 to 99\n\n"); 
   for(i=0; i<10; i++) 
      printf("%d\n", rand() % 100); 
   return 0; 
}

函式名: random
功  能: 隨機數發生器
用  法: int random(int num);
程式例:

#include <stdlib.h> 
#include <stdio.h> 
#include <time.h>

/* prints a random number in the range 0 to 99 */ 
int main(void) 
{ 
   randomize(); 
   printf("Random number in the 0-99 range: %d\n", random (100)); 
   return 0; 
}

函式名: randomize     這個比較好！

功  能: 初始化隨機數發生器
用  法: void randomize(void);
程式例:

#include <stdlib.h> 
#include <stdio.h> 
#include <time.h>

int main(void) 
{ 
   int i;

   randomize(); 
   printf("Ten random numbers from 0 to 99\n\n"); 
   for(i=0; i<10; i++) 
       printf("%d\n", rand() % 100); 
   return 0; 
}

在《計算機常用演算法》中有介紹隨機數的生成演算法

三 如何產生設定範圍內的隨機數

由於rand產生的隨機數從0到rand_max，而rand_max是一個很大的數，那麼如何產生從X~Y的數呢？

從X到Y，有Y－X＋1個數，所以要產生從X到Y的數，只需要這樣寫：

k=rand()%(Y-X+1)+X;

這樣，就可以產生你想要的任何範圍內的隨機數了。

四 產生不重複的隨機數

1）

#include <stdlib.h> 
#include <stdio.h> 
#include <time.h>  
swap(int *pm,int *pn)      /* 必須用指標進行交換 */
{
   int temp;
   temp=*pm;
   *pm=*pn;
   *pn=temp;
}

int main(void)
{
int   i,a[513];
/*int *pa,*pb;*/
srand((unsigned)time( NULL ) ); /* 定義這個可以產生不同的隨機數 */
for(i=1;   i<=512;   i++){a[i]=i;printf("%4d",a[i]);}
for(i=512;   i>=1;   i--)
{
 /* pa=&a[i]; pb=&a[rand()%i+1];*/
  swap(&a[i], &a[rand()%i+1]);     /* 加一是從一到 i 的隨機，就不會包含 0*/
  /* 不用再定義指標，這樣結論是一樣的 */
}
   printf("\n")  ;
 for(i=1;   i<=64;   i++)
   printf("%4d",a[i] );
getch();   /*wintc 的輸出 */
}

2）

#include <stdlib.h> 
#include <stdio.h> 
#include <stdio.h>

int main(void)
{
   int a[100]={0};  int i,m;
    for(i=1;   i<=99;   ++i)
     printf("%4d",a[i] );

srand((unsigned)time( NULL ) );

for(i=1; i<=99; i++)
{
        while(a[m=rand()%100+1]);
        a[m] = i;
}
       for(i=1;   i<=99;   ++i)
     printf("%4d",a[i] );

getch();
}