C++中大隨機數的示例分析

這篇文章主要介紹了C++中大隨機數的示例分析，具有一定借鑒價值，感興趣的朋友可以參考下，希望大家閱讀完這篇文章之后大有收獲，下面讓小編帶著大家一起了解一下。

前言

大家都知道C++的隨機數最大值是RAND_MAX，在頭文件<stdlib.h>中定義。在windows平臺下的VS是0x7fff，在MacBook的XCode是int的最大值。看來不同的平臺是不同的。但是windows的是在太小了。

先上一個平時的隨機函數：

int littleRand(int min, int max) 
{ 
 //考慮到不同平臺下RAND_MAX可能不等于0x7fff，所以不能把RAND_MAX*RAND_MAX，以免int爆掉 
 
 if (min > max) 
 { 
 min = max; 
 } 
 
 int randV = rand() % (max - min + 1); 
 
 int randResult = min + randV; 
 return randResult; 
}

想優化一下：想著兩個相乘，最大值是1億，而且都是隨機，就應該是均等的。

int bigRand(int min, int max) 
{ 
 //考慮到不同平臺下RAND_MAX可能不等于0x7fff，所以不能把RAND_MAX*RAND_MAX，以免int爆掉 
 
 if (min > max) 
 { 
 min = max; 
 } 
 
 int rand1 = rand() % 10000; 
 int rand2 = rand() % 10000; 
 int randV = (rand1 * rand2) % (max - min + 1); 
 
 int randResult = min + randV; 
 return randResult; 
}

于是我運行了100萬次，生成10以內的隨機數，統計一下出現的次數。

int main() 
{ 
 srand(time(0)); 
 std::map<int, int> a; 
 std::map<int, int> b; 
 for (int i = 0; i < 1000000; i ++) 
 { 
 a[bigRand(1, 10)]++; 
 b[littleRand(1, 10)]++; 
 } 
 for (int i = 1; i <= 10; ++ i) 
 { 
 cout << i <<": \t"<< a[i] << " \t " << b[i] << endl; 
 } 
 
 return 0; 
}

結果：

左邊的是大隨機數的次數，右邊的是原來的。

可以看出，右邊的比較正常，基本上是平均的。

而左邊的，明顯隔一個就大一點。等于1的特別高。至于怎么產生的我也想不通。

不過可以想象一下，縮小范圍。就隨機1和2。

1和2的概率都是0.5，兩個數相乘是4.我們可以得到1-4范圍的隨機數。

但是概率明顯不是均等的。假如執行兩次，1和2都出現

就可以等到1：1次，2：2次，3：0次，4：1次。

明顯，相乘的肯定是有差別的.

來，再把小時候媽媽叫我的乘法口訣看一遍。

std::map<int, int> r; 
for(int i = 0; i < 10; ++i) 
{ 
 for (int j = 0; j < 10; ++j) { 
 r[i * j %10]++; 
 } 
} 
for (int i = 0 ; i < 10; ++i) { 
 cout << i <<"\t"<< r[i] << endl; 
}

結果：

0 27
1 4
2 12
3 4
4 12
5 9
6 12
7 4
8 12
9 4

那應該怎么搞呢，其實應該用移位的方法。你算出來的數是10進制的話，每次向左移動1為，就是乘以10，例如我上面的代碼，

int bigRand(int min, int max) 
{ 
 if (min > max) 
 { 
 min = max; 
 } 
 
 int rand1 = rand() % 10000; 
 int rand2 = rand() % 10000; 
 int randV = (rand1 * 10000 + rand2) % (max - min + 1);//改成這樣 
 
 int randResult = min + randV; 
 return randResult; 
}

10000以下和10000以上完全不相干，兩次隨機不相干。只有這樣才能使正確的隨機。

其實就是求模的時候，模式多少，第一次隨機就要乘以多少。rand1乘以的是rand2的模。

百度了一下其他人的隨機數。

#include <stdio.h> 
#include <stdlib.h> 
#include <time.h> 
unsigned long ulrand(void) { 
 return ( 
 (((unsigned long)rand()<<24)&0xFF000000ul) 
 |(((unsigned long)rand()<<12)&0x00FFF000ul) 
 |(((unsigned long)rand() )&0x00000FFFul)); 
} 
int i; 
unsigned long ul; 
void main() { 
 srand(time(NULL)); 
 for (i=0;i<10;i++) { 
 ul=ulrand(); 
 printf("%010lu 0x%08x\n",ul,ul); 
 } 
}

還有這個簡單點的：

int BigRand() 
{ 
 return RAND_MAX*rand() + rand(); 
}

其實都是通過移位的方式，移出那個隨機數的最大值就行。

不過有個問題要考慮的，就是跨平臺問題。不同平臺的整形的長度可能不同，RAND_MAX也可能不同。總是移位，可能會出現數組越界。

所以為了安全起見還是用我寫的兩個10000最大值的隨機數吧。

感謝你能夠認真閱讀完這篇文章，希望小編分享的“C++中大隨機數的示例分析”這篇文章對大家有幫助，同時也希望大家多多支持億速云，關注億速云行業資訊頻道，更多相關知識等著你來學習!