C语言和Java中生成随机数

程序设计

发布日期: 2020-04-17

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在实际编程中，我们经常需要生成随机数，例如，实现排序算法的时候通过生成随机数来测试算法的可行性

C语言生成随机数

在C语言中，我们一般使用 <stdlib.h> 头文件中的 rand() 函数来生成随机数，rand() 会随机生成一个位于 0 ~ RAND_MAX 之间的整数。
RAND_MAX 是 <stdlib.h> 头文件中的一个宏，它用来指明 rand() 所能返回的随机数的最大值。C语言标准并没有规定 RAND_MAX 的具体数值，只是规定它的值至少为 32767。在实际编程中，我们也不需要知道 RAND_MAX 的具体值，把它当做一个很大的数来对待即可。

在使用rand()函数前需要一条语句进行随机数初始值的设置。

srand((unsigned)time(NULL));  //如果不加上的话会导致每次生成的随机数一样

用系统时间进行随机数初始值的设置。函数time()返回以秒计算的当前时间值，该值被转换为无符号整数并用作随机数发生器的种子。作为一个随机数实际上是一个伪随机数，并不是实际意义上的随机，仅仅是通过一定的数学方法（不同的数学方法产生满足不同分布的随机数序列），从一个初始值生成的一个序列，因此这个初始值如果雷同的话，生成的随机数也是相同的。因此在第一次使用rand函数前，需要使用srand函数，我们可以通过 srand() 函数来重新“播种”，这样种子就会发生改变。

生成随机数需要用到的头文件为：

#include<stdio.h>  
#include<time.h>  //time()函数
#include<stdlib.h> //srand()函数

下面是一个随机数生成的实例：

#include<stdio.h>
#include<time.h>
int main()
{
    srand((unsigned)time(NULL));
    int arr[10];
    int i;
    for(i=0;i<10;i++)
        arr[i]=rand();
    for(i=0;i<10;i++)
        printf("%d ",arr[i]);
}

运行结果：

生成一定范围内的随机数
在实际的编程中，我们往往需要确定随机数的范围，可以利用取模的方法：

int a=rand()%100;

则a为0-99的随机数

若要规定上下限，如生成的数的范围为45-87，则代码如下：

int a=rand()%43+45;

分析：rand%43生成了0-42的随机数，+45则表示a的最小值为43，最大值为45

Java生成随机数

在Java中生成随机数需要使用rand()函数，借助java.util.Random类来产生一个随机数发生器，构造函数有两个，Random()和Random(long seed)。
第一个就是以当前时间为默认种子，每次生成不一样的随机数。
第二个是以指定的种子值进行，使用第二个构造方法每次产生随机数的值会相同。

随机数生成实例：

import java.util.Random;

public class Rand {
    public static void main(String args[]) {
        int a[]=new int[10];     //声明创建长度为10的一维数组
        Random ran=new Random();
        int i;
        //生成随机数组并输出
        for(i=0;i<a.length;i++)
        {
            a[i]=ran.nextInt(1000)+1;       // 把范围为1-1000的随机整数复制给a[i]
            System.out.print(a[i]+" ");     // 输出a[i]
        } 
    }
}