利用系統函數產生隨機數

時間 2019-11-19

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rand()函數產生一個0 to RAND_MAX (32767)的隨機數，用unsigned int 雙字節是65535，四字節是4294967295的整數範圍。dom

0~RAND_MAX每一個數字被選中的機率是同樣的。rand函數內部是使用線性同餘法實現的，它不是真的隨機數，由於週期特函數

別長，因此能夠當作是隨機的。用戶未設定隨機種子時，系統默認隨機種子爲1. rand產生的是僞隨機數，每次執行時是相測試

同的，若要不一樣須要使用隨機種子函數srand初始化，若是程序連續快速產生隨機數，使用了srand仍是可能會出現大量的相it

同隨機數，即便直接使用時間（(unsigned)time(NULL)）做爲隨機種子仍是沒法解決，能夠先設置用時間做爲隨機種子併產隨機數

生隨機數再用這個隨機數做爲下次產生隨機數的隨機種子。下面有使用的完整代碼。gc

static int seed = (unsigned)time(NULL);
int RandomOneNum(int min,int max,bool bNegative)//產生一個隨機數
{
    if (min <= 0 || max < 0 || min >= max)
    {
        return 0;
    }
    srand(seed);
    seed = rand();程序

    int num = rand()%(max+1-min) + min;
    if (!bNegative)
    {
        return num;
    }
    return -num;
}im

int* RandomNums(int min,int max,int n,bool bNegative)//產生指定範圍內的隨機數，能夠有重複的，能夠選擇產生負數，正負數只作一種範圍
{
    if (min <= 0 || max < 0 || min >= max || n < 0)
    {
        return NULL;
    }static

    int *pNums = new int[n];
    if (NULL == pNums)
    {
        return NULL;
    }時間

    for (int i = 0; i < n;i++)
    {
        pNums[i] = RandomOneNum(min,max,bNegative);
    }

return pNums;
}

int* RandomNoDumpNums(int min,int max,int n,bool bNegative) //產生指定範圍內的隨機數，不能有重複的，能夠選擇產生負數，使用set惟一特性實現

{
    if (min <= 0 || max < 0 || min >= max || n < 0)
    {
        return NULL;
    }

    int *pNums = new int[n];
    if (NULL == pNums)
    {
        return NULL;
    }

    std::set<int> set_nums;
    int nIndex = 0;
    while (true)
    {
        if (set_nums.size() == n)
        {
            break;
        }
        std::pair<std::set<int>::iterator,bool> insert_pair;
        insert_pair = set_nums.insert(RandomOneNum(min,max,bNegative));
        if (insert_pair.second == true)
        {
            pNums[nIndex++] = *insert_pair.first;
        }
    }
    set_nums.clear();

return pNums;
}

int* RandomNoDumpNums2(int min,int max,int n,bool bNegative)//產生指定範圍內的隨機數，不能有重複的，經過將正常範圍的數隨機打散實現
{
    if (min <= 0 || max < 0 || min >= max || n < 0)
    {
        return NULL;
    }

    int *pNums = new int[n];
    if (NULL == pNums)
    {
        return NULL;
    }

srand(seed);
seed = rand();

    int *temp = new int[max+1];
    if (bNegative == false)
    {
        for (int i = 0; i <= max; i++)
        {
            temp[i] = i;
        }
    }
    else
    {
        for (int i = 0; i <= max; i++)
        {
            temp[i] = -i;
        }
    }

    for (int i = max; i > min;i--)
    {
        int t = temp[i];
        int s = rand()%(i-min) + min;
        temp[i] = temp[s];
        temp[s] = t;
    }

    for (int i = 0; i < n; i++)
    {
        pNums[i] = temp[min++];
    }
    delete temp;

return pNums;
}

int* RandomNoDumpNums3(int min,int max,int n,bool bNegative)//產生指定範圍內的隨機數，不能有重複的，使用標誌位實現

{
    if (min <= 0 || max < 0 || min >= max || n < 0)
    {
        return NULL;
    }

    int *pNums = new int[n];
    if (NULL == pNums)
    {
        return NULL;
    }

srand(seed);
seed = rand();

    int *temp = new int[max+1];
    if (bNegative == false)
    {
        for (int i = 0; i <= max; i++)
        {
            temp[i] = -1;
        }
    }
    else
    {
        for (int i = 0; i <= max; i++)
        {
            temp[i] = 1;
        }
    }

    int m = 0;
    if (bNegative == false)
    {
        for (int i = 0; i < n; i++)
        {
            m = rand()%(max+1-min) + min;
            while (-1 != temp[m]);
            pNums[i] = m;
        }
    }
    else
    {
        for (int i = 0; i < n; i++)
        {
            m = rand()%(max+1-min) + min;
            while (-1 != temp[m]);
            pNums[i] = -m;
        }
    }
    delete temp;

return pNums;
}

bool IsThereDumplcates(int array[],int n)
{
    std::set<int> set_nums;
    for (int i = 0; i < n; i++)
    {
        set_nums.insert(array[i]);
    }
    return !(n == set_nums.size());
}

測試程序：

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    for (int i = 0; i < 100; i++)
    {
        //int *p = RandomNums(1,15,15);
        //int *q = RandomNoDumpNums(1,15,15);
        //int *q = RandomNoDumpNums2(1,15,15);
        int *q = RandomNoDumpNums2(1,15,15);
//         if(NULL != p)
//         {
//             for (int m = 0; m < 15;m++)
//             {
//                 cout<<p[m]<<"-";
//             }
//             cout<<endl;
//             delete p;
//         }
//         cout << "----------------------------------------"<<endl;
        if(NULL != q)
        {
            for (int n = 0; n < 15;n++)
            {
                cout<<q[n]<<"-";
            }
            cout<<endl;
            if (IsThereDumplcates(q,15))
            {
                cout<<"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"<<endl;
            }
            delete q;
        }
        cout << "*****************************************"<<endl;
    }