⑴ 用c语言编程如何生产随即整数
看一下我博客里的一篇文章:
首先需要声明的是,计算机不会产生绝对随机的随机数,计算机只能产生“伪随机数”。其实绝对随机的随机数只是一种理想的随机数,即使计算机怎样发展,它也不会产生一串绝对随机的随机数。计算机只能生成相对的随机数,即伪随机数。
伪随机数并不是假随机数,这里的“伪”是有规律的意思,就是计算机产生的伪随机数既是随机的又是有规律的。怎样理解呢?产生的伪随机数有时遵守一定的规律,有时不遵守任何规律;伪随机数有一部分遵守一定的规律;另一部分不遵守任何规律。比如“世上没有两片形状完全相同的树叶”,这正是点到了事物的特性,即随机性,但是每种树的叶子都有近似的形状,这正是事物的共性,即规律性。从这个角度讲,你大概就会接受这样的事实了:计算机只能产生伪随机数而不能产生绝对随机的随机数。
那么计算机中随机数是怎样产生的呢?有人可能会说,随机数是由“随机种子”产生的。没错,随机种子是用来产生随机数的一个数,在计算机中,这样的一个“随机种子”是一个无符号整形数。那么随机种子是从哪里获得的呢?
下面看这样一个C程序:
//rand01.c
#include<dos.h>
static unsigned int RAND_SEED;
unsigned int random(void)
{
RAND_SEED=(RAND_SEED*123+59)%65536;
return(RAND_SEED);
}
void random_start(void)
{
int temp[2];
movedata(0x0040,0x006c,FP_SEG(temp),FP_OFF(temp),4);
RAND_SEED=temp[0];
}
main()
{
unsigned int i,n;
random_start();
for(i=0;i<10;i++)
printf("%u\t",random());
printf("\n");
}
这个程序(rand01.c)完整地阐述了随机数产生的过程:
首先,主程序调用random_start()方法,random_start()方法中的这一句我很感兴趣:
movedata(0x0040,0x006c,FP_SEG(temp),FP_OFF(temp),4);
这个函数用来移动内存数据,其中FP_SEG(far pointer to segment)是取temp数组段地址的函数,FP_OFF(far pointer to offset)是取temp数组相对地址的函数,movedata函数的作用是把位于0040:006CH存储单元中的双字放到数组temp的声明的两个存储单元中。这样可以通过temp数组把0040:006CH处的一个16位的数送给RAND_SEED。
random用来根据随机种子RAND_SEED的值计算得出随机数,其中这一句:
RAND_SEED=(RAND_SEED*123+59)%65536;
是用来计算随机数的方法,随机数的计算方法在不同的计算机中是不同的,即使在相同的计算机中安装的不同的操作系统中也是不同的。我在linux和windows下分别试过,相同的随机种子在这两种操作系统中生成的随机数是不同的,这说明它们的计算方法不同。
现在,我们明白随机种子是从哪儿获得的,而且知道随机数是怎样通过随机种子计算出来的了。那么,随机种子为什么要在内存的0040:006CH处取?0040:006CH处存放的是什么?
学过《计算机组成原理与接口技术》这门课的人可能会记得在编制ROM BIOS时钟中断服务程序时会用到Intel 8253定时/计数器,它与Intel 8259中断芯片的通信使得中断服务程序得以运转,主板每秒产生的18.2次中断正是处理器根据定时/记数器值控制中断芯片产生的。在我们计算机的主机板上都会有这样一个定时/记数器用来计算当前系统时间,每过一个时钟信号周期都会使记数器加一,而这个记数器的值存放在哪儿呢?没错,就在内存的0040:006CH处,其实这一段内存空间是这样定义的:
TIMER_LOW DW ? ;地址为 0040:006CH
TIMER_HIGH DW ? ;地址为 0040:006EH
TIMER_OFT DB ? ;地址为 0040:0070H
时钟中断服务程序中,每当TIMER_LOW转满时,此时,记数器也会转满,记数器的值归零,即TIMER_LOW处的16位二进制归零,而TIMER_HIGH加一。rand01.c中的
movedata(0x0040,0x006c,FP_SEG(temp),FP_OFF(temp),4);
正是把TIMER_LOW和TIMER_HIGH两个16位二进制数放进temp数组,再送往RAND_SEED,从而获得了“随机种子”。
现在,可以确定的一点是,随机种子来自系统时钟,确切地说,是来自计算机主板上的定时/计数器在内存中的记数值。这样,我们总结一下前面的分析,并讨论一下这些结论在程序中的应用:
1.随机数是由随机种子根据一定的计算方法计算出来的数值。所以,只要计算方法一定,随机种子一定,那么产生的随机数就不会变。
看下面这个C++程序:
//rand02.cpp
#include <iostream>
#include <ctime>
using namespace std;
int main()
{
unsigned int seed=5;
srand(seed);
unsigned int r=rand();
cout<<r<<endl;
}
在相同的平台环境下,编译生成exe后,每次运行它,显示的随机数都是一样的。这是因为在相同的编译平台环境下,由随机种子生成随机数的计算方法都是一样的,再加上随机种子一样,所以产生的随机数就是一样的。
2.只要用户或第三方不设置随机种子,那么在默认情况下随机种子来自系统时钟(即定时/计数器的值)
看下面这个C++程序:
//rand03.cpp
#include <iostream>
#include <ctime>
using namespace std;
int main()
{
srand((unsigned)time(NULL));
unsigned int r=rand();
cout<<r<<endl;
return 0;
}
这里用户和其他程序没有设定随机种子,则使用系统定时/计数器的值做为随机种子,所以,在相同的平台环境下,编译生成exe后,每次运行它,显示的随机数会是伪随机数,即每次运行显示的结果会有不同。
3.建议:如果想在一个程序中生成随机数序列,需要至多在生成随机数之前设置一次随机种子。
看下面这个用来生成一个随机字符串的C++程序:
//rand04.cpp
#include<iostream>
#include<time.h>
using namespace std;
int main()
{
int rNum,m=20;
char *ch=new char[m];
for ( int i = 0; i<m; i++ ){
//大家看到了,随机种子会随着for循环在程序中设置多次
srand((unsigned)time(NULL));
rNum=1+(int)((rand()/(double)RAND_MAX)*36); //求随机值
switch (rNum){
case 1: ch[i]='a';
break ;
case 2: ch[i]='b';
break ;
case 3: ch[i]='c';
break ;
case 4: ch[i]='d';
break ;
case 5: ch[i]='e';
break ;
case 6: ch[i]='f';
break ;
case 7: ch[i]='g';
break ;
case 8: ch[i]='h';
break ;
case 9: ch[i]='i';
break ;
case 10: ch[i]='j';
break ;
case 11: ch[i]='k';
break ;
case 12: ch[i]='l';
break ;
case 13: ch[i]='m';
break ;
case 14: ch[i]='n';
break ;
case 15: ch[i]='o';
break ;
case 16: ch[i]='p';
break ;
case 17: ch[i]='q';
break ;
case 18: ch[i]='r';
break ;
case 19: ch[i]='s';
break ;
case 20: ch[i]='t';
break ;
case 21: ch[i]='u';
break ;
case 22: ch[i]='v';
break ;
case 23: ch[i]='w';
break ;
case 24: ch[i]='x';
break ;
case 25: ch[i]='y';
break ;
case 26: ch[i]='z';
break ;
case 27:ch[i]='0';
break;
case 28:ch[i]='1';
break;
case 29:ch[i]='2';
break;
case 30:ch[i]='3';
break;
case 31:ch[i]='4';
break;
case 32:ch[i]='5';
break;
case 33:ch[i]='6';
break;
case 34:ch[i]='7';
break;
case 35:ch[i]='8';
break;
case 36:ch[i]='9';
break;
}//end of switch
cout<<ch[i];
}//end of for loop
cout<<endl;
return 0;
}
而运行结果显示的随机字符串的每一个字符都是一样的,也就是说生成的字符序列不随机,所以我们需要把srand((unsigned)time(NULL)); 从for循环中移出放在for语句前面,这样可以生成随机的字符序列,而且每次运行生成的字符序列会不同(呵呵,也有可能相同,不过出现这种情况的几率太小了)。
如果你把srand((unsigned)time(NULL));改成srand(2);这样虽然在一次运行中产生的字符序列是随机的,但是每次运行时产生的随机字符序列串是相同的。把srand这一句从程序中去掉也是这样。
此外,你可能会遇到这种情况,在使用timer控件编制程序的时候会发现用相同的时间间隔生成的一组随机数会显得有规律,而由用户按键command事件产生的一组随机数却显得比较随机,为什么?根据我们上面的分析,你可以很快想出答案。这是因为timer是由计算机时钟记数器精确控制时间间隔的控件,时间间隔相同,记数器前后的值之差相同,这样时钟取值就是呈线性规律的,所以随机种子是呈线性规律的,生成的随机数也是有规律的。而用户按键事件产生随机数确实更呈现随机性,因为事件是由人按键引起的,而人不能保证严格的按键时间间隔,即使严格地去做,也不可能完全精确做到,只要时间间隔相差一微秒,记数器前后的值之差就不相同了,随机种子的变化就失去了线性规律,那么生成的随机数就更没有规律了,所以这样生成的一组随机数更随机。这让我想到了各种晚会的抽奖程序,如果用人来按键产生幸运观众的话,那就会很好的实现随机性原则,结果就会更公正。
最后,我总结两个要点:
1.计算机的伪随机数是由随机种子根据一定的计算方法计算出来的数值。所以,只要计算方法一定,随机种子一定,那么产生的随机数就是固定的。
2.只要用户或第三方不设置随机种子,那么在默认情况下随机种子来自系统时钟。
⑵ 怎么用C语言生成随机数
假设要生成的随机数是大于等于20且小于等于100的整数
#include<stdio.h>
#include<time.h>
#include<stdlib.h>
voidmain(){inta,b,x;
a=20;b=100;
srand((unsignedint)time(NULL));//用当前时间生成一个随机数种子
x=rand()%(b-a+1)+a;
printf("得到一个随机数:%d ",x);
}
⑶ C语言随机整数编程问题
int rand_init(int a,int b)
{ return (rand()%(b-a+1)+a);
}
主函数 初始化 随机数
自定义函数 里 产生 随机数
⑷ c语言生成10个不重复的随机整数,并输出
#include<stdio.h>
#include<time.h>
#defineelemTypeint/*元素类型*/
#defineLEN100/*数组长度上限*/
/*生成n项min~max范围的随机数并存入数组randArr*/
voidrandomArray(elemTyperandArr[LEN],intn,elemTypemin,elemTypemax){
inti;
srand((unsigned)time(NULL));/*用时间做种,每次产生随机数不一样*/
for(i=0;i<n;i++)
randArr[i]=rand(NULL)%(max-min+1)+min;/*产生min~max的随机数*/
}
/*打印数组*/
voidprintArr(elemTypearr[],intlen){
inti;
for(i=0;i<len;i++)
printf("%d ",arr[i]);
putchar(' ');
}
intmain(void){
elemTypearr[LEN];
intlen=10;/*10个随机数*/
randomArray(arr,len,1,50);/*随机生成数组内容*/
printArr(arr,len);
putchar(' ');
getch();/*屏幕暂留*/
return0;
}
运行结果
⑸ 如何用C语言随机产生一个三位整数
思路:分别产生个、十、百位上的随机数,依次组合在一起
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<time.h>
int
main()
{
int
i,tmp;num=0;
srand((unsigned)time(NULL));//初始化随即种子
tmp=rand()%10;
//产生个位上的随机数
num=tmp;
tmp=rand()%10;
//生成十位上的随机数
num=num+tmp*10;
tmp=rand()%10;
//生成百位上的随机数
num=num+tmp*100;
printf("随机数(3位):%d\n",num);
return
0;
}
⑹ c语言生成10个随机整数,并对随机数进行冒泡和快速排序。有讲解更好,纯新手。
终于写完了...累死了,不过我得说一句,你这个分太少,一般不会有人像我这么无聊的..呵呵
#include
#include
#include
#define Recordtype int
void (Recordtype s[], Recordtype d[], int n);
/************************************************************************/
/* 直接插入法 */
/************************************************************************/
int cmpTforIs = 0;//记录插入法的比较次数
int ChgTforIs = 0;//记录插入法的交换次数
void InsertSort(Recordtype data[], int n);
/************************************************************************/
/* 折半插入法 */
/************************************************************************/
int cmpTforBinarys = 0;//记录冒泡的比较次数
int ChgTforBinarys = 0;//记录冒泡的交换次数
void BinarySearchInsertion(int numbers[], const int n);
/************************************************************************/
/* 冒泡法 */
/************************************************************************/
int cmpTforBs = 0;//记录冒泡的比较次数
int ChgTforBs = 0;//记录冒泡的交换次数
void Bubsort(Recordtype *start, Recordtype *end);
/************************************************************************/
/* 快排 */
/************************************************************************/
int cmpTforQs = 0;//记录快排的比较次数
int ChgTforQs = 0;//记录快排的交换次数
int quickPass(int start, int last, Recordtype record[]);
int quickSort(int start, int last, Recordtype record[]);
int main()
{
Recordtype Data[100];
Recordtype D[100];
srand(time(NULL));
printf("the rand 100 numbers are:\n");
for (int i=0; i<100; i++)
{
D[i] = rand()%1000;//便于观察,每次产生1000内的整数
printf("%d ", D[i]);
}
printf("\n\n\n");
(D, Data, 100);
BinarySearchInsertion(Data, 100);
printf("折半插入法的比较次数为%d,交换次数为%d\n", cmpTforBinarys, ChgTforBinarys);
(D, Data, 100);
InsertSort(Data, 100);
printf("直接插入法的比较次数为%d,交换次数为%d\n", cmpTforIs, ChgTforIs);
(D, Data, 100);
Bubsort(&Data[0], &Data[99]);
printf("冒泡法的比较次数为%d,交换次数为%d\n", cmpTforBs, ChgTforBs);
(D, Data, 100);
quickSort(0, 99, Data);
printf("快排的比较次数为%d,交换次数为%d\n", cmpTforQs, ChgTforQs);
printf("排序后的序列为\n");//你可以这块放在任意排序完毕的语句后面,检查排序的正确性
for (i=0; i<100; i++)
{
printf("%d ", Data[i]);
}
return 0;
}
void (Recordtype s[], Recordtype d[], int n)
{
for (int i = 0; i<n; i++)
{
d[i] = s[i];
}
}
void BinarySearchInsertion(int numbers[], const int n)
{
int middle=0;
for(int i = 1; i < n; i++)
{
int low = 0 ;
int high = i-1 ;
int temp = numbers[i] ;
while(low <= high)
{
cmpTforBinarys++;
middle = (low + high) / 2 ;
if(temp < numbers[middle])
{
high = middle - 1 ;
}
else
low = middle + 1 ;
}
for(int k = i ; k >middle; k--) //K>middle不能错
{
ChgTforBinarys++;
numbers[k] = numbers[k-1 ] ;
}
ChgTforBinarys++;
numbers[low] = temp ; //此处用 numbers[high+1] = temp ;也可
} //赋值语句不能弄错numbers[low]=
}
void InsertSort(Recordtype data[], int n)
{
for (int i = 1; i< n; i++)
{
int temp = data[i];
for(int j = i; j>0 && temp<data[j-1]; --j)
{
ChgTforIs++;
cmpTforIs++;
data[j] = data[j-1];
}
data[j] =temp;
}
}
void Bubsort(Recordtype *start, Recordtype *end)
{
int num = end - start + 1;
Recordtype temp;
int i, j;
Recordtype *a = start;
for (i = 0; i<num; i++)
{
for (j = 0; j<num-i; j++)
{
cmpTforBs++;
if (*(a+j-1) > *(a+j))
{
ChgTforBs++;
temp = *(a+j-1);
*(a+j-1) = *(a+j);
*(a+j) = temp;
}
}
}
}
int quickPass(int start, int last, Recordtype record[])
{
int s = start, l = last;
int temp = record[s];
while (s < l)
{
while (s<l && temp <= record[l] )
{
l--;
cmpTforQs++;
}
if (s<l)
{
record[s++] = record[l];
ChgTforQs++;
}
while (s= record[s])
{
s++;
cmpTforQs++;
}
if (s<l)
{
record[l--] = record[s];
ChgTforQs++;
}
}
record[s] = temp;
ChgTforQs++;
return s;
}
int quickSort(int start, int last, Recordtype record[])
{
int pos = 0;
if (start < last)
{
pos = quickPass(start, last, record);
quickSort(start, pos-1, record);
quickSort(pos+1, last, record);
}
return 0;
}
⑺ C语言如何编程产生随机数
1、首先打开Visual stdio 2019,依次点击文件,新建,项目新建以一个空白的项目:
⑻ c语言中如何生成1个0到1的随机数
C语言中生成1个0到1的随机数可以执行语句:float b=rand()/(RAND_MAX+1.0);
解析:
标准C库中函数rand()可以生成0~RAND_MAX之间的一个随机数,其中RAND_MAX 是stdlib.h 中定义的一个整数,它与系统有关。rand()函数没有输入参数,直接通过表达式rand()来引用;
用函数rand取得的随机数除以(RAND_MAX+1.0),即可确保得到的结果在0到1之间。ISO IEC 9899 2011 (C11)标准中未规定 RAND_MAX 的具体数值。但该标准规定了RAND_MAX 的值应至少为32767。编程的时候,不应该对 RAND_MAX 的具体数值做任何假设。
(8)c语言随机数生成整数扩展阅读:
相关说明:
1、因为rand()函数是按指定的顺序来产生整数,因此每次执行上面的语句都打印相同的两个值,所以说C语言的随机并不是真正意义上的随机。
2、为了使程序在每次执行时都能生成一个新序列的随机值,我们通常通过为随机数生成器提供一粒新的随机种子。函数 srand()(来自stdlib.h)可以为随机数生成器播散种子。只要种子不同rand()函数就会产生不同的随机数序列。srand()称为随机数生成器的初始化器。
3、随机种子(Random Seed)是计算机专业术语,一种以随机数作为对象的以真随机数(种子)为初始条件的随机数。一般计算机的随机数都是伪随机数,以一个真随机数(种子)作为初始条件,然后用一定的算法不停迭代产生随机数。
⑼ 在C语言编程中,如何实现让电脑随机输出一1~9的整数
c语言中取得伪随机数主要使用srand()和rand()这两个函数.
rand()函数会返回一个伪随机数,但是这是通过一种数学公式推算出来的,得到的随机数分布太集中,这时候要使用srand()函数来设定产生随机数的种子,一般采用当前时间作为种子,这样可以得到分布比较均匀的伪随机数。
rand(),srand()函数位于stdlib.h文件中,取得时间的time()函数位于time.h文件中。随机数测试如下:
#i
nclude
<stdio.h>
#i
nclude
<stdlib.h>
#i
nclude<time.h>
void
main()
{
int
results[10];/*用于保存随机数产生的结果*/
int
i=0;
srand((int)time(0));/*设定种子*/
for(i=0;i<10;i++)
{
results[i]=0;
}
for(i=0;i<10000;i++)
{
(results[rand()%10])++;/*取一万次随机数,使用求余运算符使得最后取得的随机数小于10*/
}
for(i=0;i<1
0;i++)
{
printf("
%d
%d
\n",i,results[i]);/*输出0-9之间的随机数出现的次数*/
}
}
经多次运行试验,产生的随机数比较均匀
⑽ 怎么用C++编写一个rand()函数,功能上是产生10个0-100之间的随机整数
需要准备的材料分别有:电脑、C语言编译器。
1、首先,打开C语言编译器,新建一个初始.cpp文件,例如:test.cpp。
(10)c语言随机数生成整数扩展阅读:
但是,要注意的是所谓的“伪随机数”指的并不是假的随机数。其实绝对的随机数只是一种理想状态的随机数,计算机只能生成相对的随机数即伪随机数。计算机生 成的伪随机数既是随机的又是有规律的 —— 一部份遵守一定的规律。
一部份则不遵守任何规律。比如“世上没有两片形状完全相同的树叶”,这体现到了事物的特性 —— 差异性;但是每种树的叶子都有近似的形状。
这正是事物的共性 —— 规律性。从这个角度讲,我们就可以接受这样的事实了:计算机只能产生伪随机数而不是绝对的随机数。
系统在调用rand()之前都会自动调用srand(),如果用户在rand()之前曾调用过srand()给参数seed指定了一个值。
那么 rand()就会将seed的值作为产生伪随机数的初始值;而如果用户在rand()前没有调用过srand(),那么系统默认将1作为伪随机数的初始 值。如果给了一个定值,那么每次rand()产生的随机数序列都是一样的。
所以为了避免上述情况的发生通常用srand((unsigned)time(0))或者srand((unsigned)time(NULL))来 产生种子。如果仍然觉得时间间隔太小。
可以在(unsigned)time(0)或者(unsigned)time(NULL)后面乘上某个合适的整数。 例如,srand((unsigned)time(NULL)*10)