【转】C语言产生随机数

原文地址：http://www.cnblogs.com/xianghang123/archive/2011/08/24/2152404.html

在C语言中,rand()函数可以用来产生随机数，但是这不是真真意义上的随机数，是一个伪随机数，是根据一个数，我们可以称它为种子，为基准以某个递推公式推算出来的一系数，当这系列数很大的时候，就符合正态公布，从而相当于产生了随机数，但这不是真正的随机数，当计算机正常开机后，这个种子的值是定了的，除非你破坏了系统，为了改变这个种子的值，C提供了srand()函数，它的原形是void srand( int a)。

可能大家都知道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。

rand()会返回一随机数值，范围在0至RAND_MAX 间。返回0至RAND_MAX之间的随机数值，RAND_MAX定义在stdlib.h，(其值至少为32767)我运算的结果是一个不定的数，要看你定义的变量类型，int整形的话就是32767。 在调用此函数产生随机数前，必须先利用srand()设好随机数种子，如果未设随机数种子，rand()在调用时会自动设随机数种子为1。一般用for语句来设置种子的个数。具体见下面的例子。

一 如何产生不可预见的随机序列呢
利用srand((unsigned int)(time(NULL))是一种方法，因为每一次运行程序的时间是不同的。

在C语言里所提供的随机数发生器的用法：现在的C编译器都提供了一个基于ANSI标准的伪随机数发生器函数，用来生成随机数。它们就是rand()和srand()函数。这二个函数的工作过程如下：

1) 首先给srand()提供一个种子，它是一个unsigned int类型，其取值范围从0~65535；

2) 然后调用rand()，它会根据提供给srand()的种子值返回一个随机数(在0到32767之间)

3) 根据需要多次调用rand()，从而不间断地得到新的随机数；

4) 无论什么时候，都可以给srand()提供一个新的种子，从而进一步“随机化”rand()的输出结果。
      下面是0~32767之间的随机数程序：

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <time.h>           //使用当前时钟做种子

void main( void )
{int i;
srand( (unsigned)time( NULL ) );          //初始化随机数
     for( i = 0; i < 10;i++ )                          //打印出10个随机数
          printf( " %d\n", rand() );
}

根据上面的程序可以很容易得到0~1之间的随机数：

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

而产生1~100之间的随机数可以这样写：

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

二，三个通用的随机数发生器，推荐用第三个
函数名: rand 
功  能: 随机数发生器 
用  法: void rand(void); 
程序例:

#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; 
}

函数名: random 
功  能: 随机数发生器 
用  法: int random(int num); 
程序例:

#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; 
}

函数名: randomize     这个比较好！
功  能: 初始化随机数发生器 
用  法: void randomize(void); 
程序例:

#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《计算机常用算法》中有介绍随机数的生成算法

三 如何产生设定范围内的随机数

由于rand产生的随机数从0到rand_max，而rand_max是一个很大的数，那么如何产生从X~Y的数呢？

从X到Y，有Y－X＋1个数，所以要产生从X到Y的数，只需要这样写：

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

这样，就可以产生你想要的任何范围内的随机数了。

四，产生不重复的随机数
1） #include <stdlib.h> 
#include <stdio.h> 
#include<stdio.h>
 #include <time.h>  
swap(int *pm,int *pn)      /*必须用指针进行交换*/
{
   int temp;
   temp=*pm;
   *pm=*pn;
   *pn=temp;
}

int main(void)
{
int   i,a[513];
/*int *pa,*pb;*/
srand( (unsigned)time( NULL ) ); /*定义这个可以产生不同的随机数*/
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]);     /*加一是从一到i的随机，就不会包含0*/
  /*不用再定义指针，这样结论是一样的*/
}
   printf("\n")  ;
 for(i=1;   i<=64;   i++)
   printf("%4d",a[i] );
getch();   /*wintc的输出*/
}

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();
}