C++中产生随机数种子[转]_愚书古德

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C++中产生随机数种子[转]

(2013-07-02 18:55:46)

标签：

c

随机数

种子

rand

分类：工：编程

C++中产生随机数种子对于初学者一直都很困惑．大家知道，在Ｃ中有专门的 srand(N)函数可以轻松实现这一功能，然而在Ｃ＋＋中则要复杂一些．下面是笔者学习的一点心得，希望对大家能有所帮助．（这里我们依然要借助Ｃ标准库中的 rand()函数）

函数说明：

int rand(); : 返回从[0,MAX)之间的随机整数，这里的ＭＡＸ与你所定义的数据类型而定；需 #include

void srand( unsigned seed ); : 设置随机数种子， #include

time_t time( time_t *time ); : 返回当前时间， #include

应用举例：
1）：
srand(time(0)); // 根据系统时间设置随机数种子
int i = rand() % N; // 取得区间[0,N)的整数

如要产生１～１０之间 10个随机数，则代码如下：

#include

using namespace std;

#include

int main()

{

int t；

srand(time(0)); //seed

for(int i = 0; i < 10; i++)

{

t = rand() % 10+ 1; // random number 1-10

cout << t << endl;

}

system("pause");

return 0;

}

2）：
srand(time(0)); // 根据系统时间设置随机数种子
float x = rand() * x / RAND_MAX; // 返回1/x的概率

3）：
srand(time(0));                                           // 根据系统时间设置随机数种子
vector v;                                            //// 随机访问数组类型， #include
random_shuffle(v.begin(), v.end());              //STL 算法random_shuffle把容器类的元素顺序捣乱

以下源码来自 crafty19.3,最强的源码开放的chess程序。注释很清楚，无需多言。
问：
1.Knuth的书中是怎么讲的？该书我无缘拜读。
2.static const unsigned long x[55]，这里取 55个随机数的理由是什么？
3.能否比较全面地讲讲随机数产生的一些算法或理论，或推荐一些参考资料？
[code]

unsigned int Random32(void) {

    static const unsigned long x[55] = {
      1410651636UL, 3012776752UL, 3497475623UL, 2892145026UL, 1571949714UL,
      3253082284UL, 3489895018UL, 387949491UL, 2597396737UL, 1981903553UL,
      3160251843UL, 129444464UL, 1851443344UL, 4156445905UL, 224604922UL,
      1455067070UL, 3953493484UL, 1460937157UL, 2528362617UL, 317430674UL,
      3229354360UL, 117491133UL, 832845075UL, 1961600170UL, 1321557429UL,
      747750121UL, 545747446UL, 810476036UL, 503334515UL, 4088144633UL,
      2824216555UL, 3738252341UL, 3493754131UL, 3672533954UL, 29494241UL,
      1180928407UL, 4213624418UL, 33062851UL, 3221315737UL, 1145213552UL,
      2957984897UL, 4078668503UL, 2262661702UL, 65478801UL, 2527208841UL,
      1960622036UL, 315685891UL, 1196037864UL, 804614524UL, 1421733266UL,
      2017105031UL, 3882325900UL, 810735053UL, 384606609UL, 2393861397UL };
    static int init = 1;
    static unsigned long y[55];
    static int j, k;
    unsigned long ul;

    if (init)
    {
      int i;

      init = 0;
      for (i = 0; i < 55; i++) y[i] = x[i];
      j = 24 - 1;
      k = 55 - 1;
    }

    ul = (y[k] += y[j]);
    if (--j < 0) j = 55 - 1;
    if (--k < 0) k = 55 - 1;
    return((unsigned int)ul);
} [/code]

对于初学者来说，只需熟练掌握１）种用法，更深层次的随着水平的提升自然会有所领悟．

另:

一、C++中不能使用 random()函数      random 函数不是ANSI C标准，不能在 gcc,vc等编译器下编译通过。可改用 C++下的rand 函数来实现。       1、C++ 标准函数库提供一随机数生成器 rand，返回0 －RAND_MAX之间均匀分布的伪随机整数。 RAND_MAX必须至少为32767 。rand()函数不接受参数，默认以 1为种子（即起始值）。随机数生成器总是以相同的种子开始，所以形成的伪随机数列也相同，失去了随机意义。（但这样便于程序调试）
      2、 C++中另一函数srand （），可以指定不同的数（无符号整数变元）为种子。但是如果种子相同，伪随机数列也相同。一个办法是让用户输入种子，但是仍然不理想。
      3、比较理想的是用变化的数，比如时间来作为随机数生成器的种子。 time的值每时每刻都不同。所以种子不同，所以，产生的随机数也不同。
// C++随机函数（ VC program）
#include
#include
#include
using namespace std;
#define MAX 100
int main(int argc, char* argv[])
{

//srand() 函数产生一个以当前时间开始的随机种子 .

// 应该放在for等循环语句前面不然要很长时间等待

srand( (unsigned)time( NULL ) );

　　 for (int i=0;i<10;i++)
　　 cout<<rand()%MAX<<endl;//MAX为最大值，其随机域为0~MAX-1
　　 return 0;
}
二、rand()的用法
      rand()不需要参数，它会返回一个从 0到最大随机数的任意整数，最大随机数的大小通常是固定的一个大整数。这样，如果你要产生 0~10的10 个整数，可以表达为：
　　int N = rand() % 11;
      这样， N的值就是一个0~10的随机数，如果要产生 1~10，则是这样：
　　int N = 1 + rand() % 11;
　　总结来说，可以表示为：
　　a + rand() % n
      其中的 a是起始值，n 是整数的范围。　　a + rand() % (b-a+1) 就表示　ａ～ｂ之间的一个随机数若要 0~1的小数，则可以先取得0~10的整数，然后均除以 10即可得到随机到十分位的 10个随机小数，若要得到随机到百分位的随机小数，则需要先得到 0~100的10 个整数，然后均除以 100，其它情况依
此类推。
      通常 rand()产生的随机数在每次运行的时候都是与上一次相同的，这是有意这样设计的，是为了便于程序的调试。若要产生每次不同的随机数，可以使用 srand( seed )函数进行随机化，随着seed的不同，就能够产生不同的随机数。
      如大家所说，还可以包含 time.h头文件，然后使用srand(time(0))来使用当前时间使随机数发生器随机化，这样就可以保证每两次运行时可以得到不同的随机数序列 (只要两次运行的间隔超过 1秒) 。

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