背景
C++ 11 在头文件 #include 中定义了随机数库，也可以使用 C 中生成随机数的方法。
C 生成随机数
概述
C 语言中使用 rand() 函数产生 0 ~ RAND_MAX 范围内均匀分布到整数，其中 RAND_MAX 是和系统相关的一个固定值。
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#include<stdlib.h>
#include<time.h>
srand(time(nullptr));//设置随机数种子
rand();//产生一个随机数
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限定随机数范围
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{//产生 [0,b) 范围内到随机数
int randoxNumber = rand() % b ;
}
{//产生 [a,b) 范围内到随机数
int randoxNumber = a + rand() % ( b -a ) ;
}
{//产生 [a,b] 范围内到随机数
int randoxNumber = a + rand() % ( b -a +1 ) ;
}
{//产生 [0,1] 范围内到随机小数
double randoxNumber =rand() / RAND_MAX
}
{//产生 [0,1) 范围内到随机小数
double randoxNumber =rand() / ( RAND_MAX +1 )
}
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C++ 中的随机数
概述
C++ 11 在头文件 #include 中定义了随机数库，包括随机数生成器和随机数分布器。
随机数生成器
①．概述
随机数生成器用来使用指定的种子产生一个随机数。
②．random_device
random_device 是标准库提供到一个非确定性随机数生成器，使用硬件作为随机数来源，故其调用代价较高，一般用来产生随机数种子。
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random_device rd;
for (int i = 0; i < 10; ++i)
{
cout << rd() << endl;
}
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③．default_random_engine
default_random_engine 是标准库提供的默认随机数生成器，其实现和编译器有关。
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random_device rd;
default_random_engine r_eng(rd());
for (int i = 0; i < 10; ++i)
{
cout << r_eng() << endl;
}
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④．minstd_rand
minstd_rand 是标准库提供的采用线性同余算法的伪随机数生成器。
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random_device rd;
minstd_rand r_eng(rd());
for (int i = 0; i < 10; ++i)
{
cout << r_eng() << endl;
}
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⑤．mt19937
mt19937 是标准库提供的采用梅森旋转算法的伪随机数生成器，可以快速产生高质量到随机数。
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random_device rd;
mt19937 r_eng(rd());
for (int i = 0; i < 10; ++i)
{
cout << r_eng() << endl;
}
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⑥．ranlux24_base
ranlux24_base 是标准库提供的采用带进位减法的伪随机数生成器。
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random_device rd;
ranlux24_base r_eng(rd());
for (int i = 0; i < 10; ++i)
{
cout << r_eng() << endl;
}
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随机数分布器
①．概述
随机数分布器用于限定生成随机数的范围及分布类型。
②．uniform_int_distribution
uniform_int_distribution 用于生成指定范围的均匀分布的整数。
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random_device rd;//用于生成随机数种子
mt19937 r_eng(rd());//随机数生成器
uniform_int_distribution<int> dis(1, 100);//随机数分布器 闭区间
for (int i = 0; i < 10; ++i)
{
cout << dis(r_eng) << endl;
}
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③．uniform_real_distribution
uniform_real_distribution 用于生成指定范围的均匀分布的浮点数。
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random_device rd;//用于生成随机数种子
mt19937 r_eng(rd());//随机数生成器
uniform_real_distribution<double> dis(1, 100);//随机数分布器 闭区间
for (int i = 0; i < 10; ++i)
{
cout << dis(r_eng) << endl;
}
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④．normal_distribution
normal_distribution 用于生成指定均值和方差的正态分布的浮点数。
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random_device rd;//用于生成随机数种子
mt19937 r_eng(rd());//随机数生成器
normal_distribution <> dis(4, 1.5);//随机数分布器，均值、方差
for (int i = 0; i < 10; ++i)
{
cout << dis(r_eng) << endl;
}
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⑤．bernoulli_distribution
bernoulli_distribution 用于生成二项分布到布尔值，可以指定 true 的概率。
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random_device rd;//用于生成随机数种子
mt19937 r_eng(rd());//随机数生成器
bernoulli_distribution dis( 0.6);//随机数分布器，生成 1 的概率是 0.6
for (int i = 0; i < 10; ++i)
{
cout << dis(r_eng) << endl;
}
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Qt 中的随机数
概述
Qt 中生成随机数的方法和 C 语言中差不多，对应到函数为 qsrand() 、qrand()。使用使需要包含头文件 #include 。
代码示例
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auto seed = QDateTime::currentDateTime().toMSecsSinceEpoch();
qsrand(seed);
for (int i = 0; i < 10; ++i)
{
qDebug() << qrand() % 10;// 0 - 9 范围
}
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