C++下随机数的生成
2021/5/13 22:55:44
本文主要是介绍C++下随机数的生成,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!
C++ 下生成随机数的方法有很多种,各有优缺点。
1. 利用rand()生成随机数
这是最传统的方法,也是在算法竞赛中最广为人知的方法。
优点:简单、快速。
缺点:生成的随机数“不够好”(当然算法竞赛中够用),并且受到srand()的制约。
rand()的用法不必多说,所以重点讲的是随机种子初始化——srand()。
1.1 直接使用srand(time(0))
这也是最简单的方法。但这有一个显而易见的缺陷——1秒内,由于time(0)不会改变,所以生成的随机序列完全一样。
比如,在对拍时,你以为你风驰电掣地对拍了数十万组数据,实际上生成的不同的数据也就几百组而已,严重拖累了效率。
1.2 使用标准库
既然time(0)不太好,换个随机种子不就行了?并且,这个随机种子必须变化得足够快。
#include <sys/time.h> timeval ti; gettimeofday(&ti,NULL); srand(ti.tv_usec);
其中,ti.tv_usec每微秒变化一次,已经很快了。
1.3 使用chrono (C++11)
这种就稍微麻烦一点,但比上一种方法好。
#include <chrono> srand(chrono::duration_cast<chrono::milliseconds>(chrono::system_clock::now().time_since_epoch()).count());
2. 使用random库(C++11)
一个十分强大的库,限于篇幅不可能介绍完,因此选一些常用的介绍。
2.1 使用random_device (推荐)
它用法较为简单,在Linux与Windows下均可用,生成unsigned int范围内的整数,若要int范围内的非负整数需要稍作转换。(无需考虑随机种子)(其实本质是用系统中的随机数生成器,Linux下为/dev/(u)random,Windows为rand_s)
#include <random> random_device rd; unsigned int myrand_uint(){ return rd(); } int myrand_int(){ return rd()>>1; }
2.2 使用mt19937
循环节极长,比rand()要好,但同样需要设置随机种子,生成int内的整数(包括负数)。
mt19937 rd(...); //...内为随机种子 int myrand(){ return rd(); }
3. 利用系统资源
3.1 shell的环境变量
Linux下为$RANDOM,Windows为%RANDOM%,范围 [0,32767]。
echo $RANDOM
3.2 /dev/(u)random (Linux)
/dev/random与/dev/urandom均为块设备文件,直接打开是一堆乱码(其实是生成的随机串以ASCII方式显示),可以直接在程序中用fopen打开,用fread读取指定字节并转换为整数。
注意:/dev/random在生成大量随机数时效率会降低,推荐/dev/urandom。
FILE* rd=fopen("/dev/urandom","r"); int myrand(){ unsigned int val;fread(&val,sizeof(val),1,rd); return val>>1; } long long myrand_ll(){ unsigned long long val;fread(&val,sizeof(val),1,rd); return val>>1ll; }
完结撒花~~
这篇关于C++下随机数的生成的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对大家有所帮助,也希望大家多多支持为之网!
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