c++随机数生成一个数组

时间: 2023-10-21 21:25:15 浏览: 407

C++随机数的生成

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### C++中随机数生成详解 #### 一、概述在C++编程中，生成随机数是一项非常重要的功能，尤其在模拟、游戏开发、统计分析等领域有着广泛的应用。C++的标准库提供了两种基本的方式来生成随机数：`rand()` 和 `srand()`。这两种函数位于 `<cstdlib>` 头文件中，并且可以通过 `<iostream>` 头文件间接访问。 #### 二、基本概念 - **`rand()`**: 这是一个函数，用于生成伪随机整数。它返回一个在 `[0, RAND_MAX)` 范围内的随机整数。`RAND_MAX` 是一个预定义的宏，其默认值通常为 `0x7fff` 或者更大的数值，具体取决于实现。 - **`srand()`**: 这是一个用于初始化 `rand()` 的函数，通过给定一个非负整数作为种子（seed）。如果种子相同，则每次调用 `rand()` 将会产生相同的序列。 #### 三、`rand()` 和 `srand()` 的工作原理 1. **初始化**: 当首次调用 `rand()` 时，如果没有事先调用 `srand()`，则默认的种子为 1 (`srand(1)`）。这意味着如果没有显式设置种子，每次运行程序时，`rand()` 产生的序列将是相同的。 2. **种子变化**: 为了确保每次程序运行时得到不同的随机数序列，通常会在调用 `rand()` 之前调用 `srand()` 并使用一个变化的值作为种子。例如，可以使用当前时间 (`time(0)`) 作为种子。 #### 四、示例代码解释 ##### 示例一：未指定种子 ```cpp for(int i = 0; i < 10; i++) { int ran_num = rand() % 6; cout << ran_num << " "; } ``` 这段代码会输出一系列介于 [0, 5] 之间的随机整数。由于没有显式调用 `srand()`，所以每次运行程序时输出将是相同的（即默认种子为 1）。 ##### 示例二：指定定值作为种子 ```cpp srand(1); // 指定种子为 1 for(int i = 0; i < 10; i++) { int ran_num = rand() % 6; cout << ran_num << " "; } ``` 这里的输出与示例一相同，因为两次都使用了相同的种子（1）。因此，尽管每次调用 `rand()` 时都会产生一个新的随机数，但由于种子相同，整个序列是固定的。 ##### 示例三：指定不同的定值作为种子 ```cpp srand(6); // 指定种子为 6 for(int i = 0; i < 10; i++) { int ran_num = rand() % 6; cout << ran_num << " "; } ``` 这里使用了不同的种子（6），因此输出的序列与示例二不同。然而，只要种子保持不变，每次运行程序时的输出将是相同的。 ##### 示例四：使用当前时间作为种子 ```cpp #include <ctime> srand((unsigned)time(0)); // 使用当前时间作为种子 for(int i = 0; i < 10; i++) { int ran_num = rand() % 6; cout << ran_num << " "; } ``` 这里使用了 `time(0)` 来获取从 1970 年 1 月 1 日以来的秒数作为种子。这使得每次运行程序时都会产生不同的随机数序列，除非启动程序的时间相差不足一秒。 #### 五、生成特定范围内的随机数为了生成在 `[a, b)` 范围内的随机整数，可以使用以下公式： ```cpp int random_number = (rand() % (b - a)) + a; ``` 例如，生成 `[0, 6)` 范围内的随机整数，公式变为 `rand() % 6`。 #### 六、生成伪随机浮点数生成 `[0, 1)` 范围内的随机浮点数可以通过下面的方式实现： ```cpp double random_float = rand() / (double)(RAND_MAX + 1); ``` 如果需要更大的范围，如 `[1, 10)`，则可以调整公式： ```cpp double random_float = (rand() / (double)(RAND_MAX / (10 - 1))) + 1; ``` 对于 `[100, 1000)` 范围内，公式类似地调整即可。 #### 七、总结 C++ 提供了 `rand()` 和 `srand()` 函数来生成伪随机数。通过合理地设置种子，可以控制生成随机数的序列。此外，通过简单的数学变换，还可以方便地生成不同范围内的随机整数或浮点数。正确使用这些函数对于提高程序的实用性和灵活性非常重要。

要在C中生成一个随机数数组，可以按照以下步骤进行操作： 1. 首先，使用rand()函数生成一个随机数。此函数返回一个0到RAND_MAX之间的整数。 2. 使用srand()函数设置随机数的种子。可以使用time()函数获取当前时间作为种子，以确保每次运行程序时生成的随机数序列都是不同的。 3. 创建一个数组来存储随机数。可以使用整型数组来存储整数类型的随机数。 4. 使用循环结构（如for循环或while循环）生成随机数，并将其存储在数组中。在每次生成随机数时，可以使用if语句或其他判断条件来检查生成的随机数是否已经存在于数组中。如果不存在，则将其放入数组中。以下是一个生成包含9个元素的一维数组，元素为1到9这9个整数随机排列的C代码示例： ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <time.h> int main() { int num = { 0 }; int i = 0; while (num == 0) { srand((unsigned int)time(NULL)); int a = (rand() % 9) + 1; int* result = find(num, num + 9, a); if (result == num + 9) { num[i = a; i++; } } for (int i = 0; i < 9; i++) { printf("%d ", num[i]); } return 0; } ``` 这段代码使用了rand()函数生成随机数，并通过srand()函数设置种子。然后使用while循环生成随机数，并将其存储在数组中。最后使用for循环打印数组中的元素。123 #### 引用[.reference_title] - *1* [C ++：此程序生成1到6之间的随机数，存储在数组中，对数组进行排序并计算每个数字的出现次数](https://download.csdn.net/download/weixin_42101720/15454796)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_1"}}] [.reference_item style="max-width: 33.333333333333336%"] - *2* [C++快速生成多个一维随机数组](https://blog.csdn.net/qq_44624573/article/details/122373986)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_1"}}] [.reference_item style="max-width: 33.333333333333336%"] - *3* [DataSetTurbo:一个库，包含一组正在开发的优化 C++ 类，实现高度优化的随机数生成、动态数组和其他功能](https://download.csdn.net/download/weixin_42176827/19482905)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_1"}}] [.reference_item style="max-width: 33.333333333333336%"] [ .reference_list ]

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