认识随机函数rand()和srand(unsigned int )

rand函数

int rand( void );

该函数是一个无参数函数，返回值是一个int类型的随机数，其值的范围是[0 , 0x7fff]即[0 , 32767]。虽然这个函数不需要参数，但是rand函数运行是需要一个seed（种子）,种子由srand（）函数提供。这个srand函数我们待会在介绍.rand函数在产生随机数前，需要系统提供的生成伪随机数序列的种子，rand根据这个种子的值产生一系列随机数。如果系统提供的种子没有变化，每次调用rand函数生成的伪随机数序列都是一样的。srand(unsigned seed)通过参数seed改变系统提供的种子值，从而可以使得每次调用rand函数生成的伪随机数序列不同，从而实现真正意义上的“随机”。通常可以利用系统时间来改变系统的种子值，即srand(time(NULL))，可以为rand函数提供不同的种子值，进而产生不同的随机数序列。

srand函数

void srand(unsigned seed)；

srand和rand()配合使用产生伪随机数序列。只要该函数的参数发生变化，rand函数就能产生随机值，如果该函数的参数是一个定值，那么rand函数每次函数的随机数就和上一次产生的值一样.如果我们需要多次调用rand函数，产生不同的随值,我们就需要给他设置不同的seed。

实例一:

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
    int i;
    unsigned int seed;
    int input;
    for(i=0;i<10;i++)
    {
        scanf("%d",&input);
        seed = (unsigned)input;
        srand(seed);
        printf("Random value is %d
",rand());
    }
    return 0;
}

运行上面的程序后，我们又发现，我们不能保证每次输入的seed值绝对与上次不一样。于是我们采用时间来作为seed，因为时间当前时间总是在变化的，或者说时间流逝的距离总是在变化的。我们可以采用当前前时间作为种子。

实例二:

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<time.h>
int main()
{
    int i;
    time_t t;
    srand((unsigned)time(&t));
    for(i =0; i<10;i++)
    {
        printf("Random value is %d
",rand());
    }
    return 0;
}

产生指定区间内的随机数

在实际的编程的时候，我们不总是需要[0 , 0x7fff]区间内的所有数,可能我们只需要其中一部分[0 , 15]内的随机数。这是我们就该避免产生大于15的数。我们可以通过对rand()函数的返回值取余数 RandomValue = rand() % (15 + 1) 。一般的，我们要产生[0 , N]的随机数，可以RandomValue = rand() % (N + 1);如果要产生[0 , N）随机数，可以RandomValue = rand() % N 。需求总是越来越多，需要产生[M , N]区间的随机数是怎么办呢？我们可以认为区间[M , N]是由[0 , N - M]向右边位移 M 个单位得到的。我们通过产生[0 ， N - M]区间内的随机数加上M得到 [M , N]区间内的随机数，这好似一个巧妙的转换过程。

实例三:

/*获取区间[2,99]的随机数
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<time.h>
#define M 2
#define N 99
int main()
{
    int i;
    time_t t;
    srand((unsigned)time(&t));
    for(i=0;i<100;i++)
    {
        printf("%d	",M + rand() % (M - N + 1));
    }
    return 0;
}

产生随机浮点数

rand /(double)RANDMAX; 可以随机产生[0.0 , 1.0]区间内的小数, rand / (double)(RANDMAX + 1) 可以产生[0.0 , 1.0)区间的小数。结合上面产生任意区间数的方法，我们就可以随机产生任意区间内的浮点数了.（注: 第一次rand（）产生[M , N)区间内的整数 x1,第二次rand（）产生[0.0 ,1.0]的浮点数，最终的到随机在[M , N]区间内的浮点数 FloatValue = x1 + x2）.

实例四：

#include<stdio.h>
#include<stdli.h>
#include<time.h>
int Sentinel = 0;//设置哨兵，保证只设置一次种子
double RandomFloate(int M, int N)
{
int RandomValue1;
double RandomValue2;
if(Sentinel == 0)
{
time_t t;
srand((unsigned)time(&t));
}
RandomValue1 = M + rand() % (M - N + 1);
RandomValue2 = rand() / (double)(RAND_MAX + 1);
return RandValue + RandomValue2;
}
int main()
{
    int i;
    for(i= 0;i<100; i++)
        {
            printf("%f	",RandomFloate(2,5));
        }
}

rand函数误区

rand（）函数设置一次种子就可以多次使用。不要将srand(（unsigned）time(&t))和rand()这样的组合放在一个循环中,因为在time（）函数的单位是秒,可能你的程序在一秒内就运行了 n 次，那么这n次设置的种子就一样的，产生的随机数也是一样的。还需要注意的就是你没有调用srand()函数时候，系统默认你调用了srand(1).