随机数函数srand()与rand()二三事

　

随机数函数

真正意义上的随机数，随机数列是源于随机实验的结果，均匀分布且生成不能重现。例如，使用离子辐射事件的脉冲检测器气体放电管和带泄露的电容等。在计算机中的随机函数是按照一定算法模拟产生的，结果是确定的，是可见的，从而我们可以这样认为：这个可预见的结果出现的概率是100%。所以计算机随机函数所产生的的随机数是伪随机数，并不是真正意义上的随机数。

伪随机数的产生可以利用多种算法，有线性同余算法，Blum Blum Shub算法，以及基于ANSI X9.17的伪随机数产生算法，rand()函数所产生的伪随机数是利用线性同余算法实现的。利用迭代方程Xn+1=（a*Xn+c）mod m,产生伪随机数数列{Xn}。这个方程中，a表示乘数，c表示增量，m表示模数，X0表示初始的种子（秘密）。（至于具体的伪随机数产生算法请看我的相关博文）

在C语言中，srand()与rand()是随机函数，其中srand函数是伪随机数发生器的初始化函数，原型void srand(unsigned int seed);rand()是伪随机数生成器，在调用了srand()产生的种子以后，产生伪随机数。

一、srand():

因为是利用线性同余算法实现，所以rand()在利用迭代方程产生随机数列的时候需要一个初始的X0，也就是种子。在实际应用中，常利用种子的构造过程可包括以下内容：

1、系统时钟；2、敲击键盘或者鼠标运动时消逝的时间；3、输入，输出缓冲器的内容；4、用户的输入；5、操作系统的数值，例如系统装载量和网络统计量。

srand()的头文件是<stdlib.h>，srand()函数原型：void srand (usigned int seed);

二、rand():

rand()函数的头文件<stdlib.h>，函数原型：int rand(void)。在调用srand()函数后，rand()会返回一个范围在0到RAND_MAX（32767）之间的伪随机数（整数）。

举例1：利用系统时钟产生一个十个数的随机数列。

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

int main()
{
    srand((int)time(NULL));     // 设置随机数种子 
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        printf("%d\n", rand());
    }
    
    return 0;
}

举例2：产生一个十个数的10~20以内的随机数列。

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<time.h>
int main()
{
	int i,j;
	srand((int)time(NULL));
	for(i=0;i<10;i++)
	{
		j=rand()%11+10;
		printf("%d\n",j);
	}
	return 0;
}

<完>

文章最后发布于: 2018-01-13 22:00:14

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