C語(yǔ)言中隨機(jī)函數(shù)的應(yīng)用

馬紅旭

【摘要】 文章討論的問(wèn)題是利用c語(yǔ)言中的隨機(jī)整數(shù)，編寫(xiě)幾個(gè)有用的程序。

【關(guān)鍵詞】 C語(yǔ)言 隨機(jī)整數(shù) 程序

C語(yǔ)言中隨機(jī)函數(shù)RAND（ ）的功能是產(chǎn)生0—32767之間的隨機(jī)整數(shù)。根據(jù)隨機(jī)函數(shù)取值范圍，我們可以變換出幾個(gè)有用的數(shù)學(xué)公式，以它們做為數(shù)學(xué)模型，就能夠編寫(xiě)幾個(gè)有用的程序，本文將研究利用c語(yǔ)言中的隨機(jī)整數(shù)，編寫(xiě)幾個(gè)有用程序的方法和過(guò)程。

一、驗(yàn)證隨機(jī)函數(shù)取值范圍

有資料顯示C語(yǔ)言中隨機(jī)函數(shù)RAND（ ）的取值范圍是-90—32767之間的隨機(jī)整數(shù)，和我們上面提到的0—32767之間的隨機(jī)整數(shù)有一定差距，到底哪個(gè)正確，我們不妨親自編寫(xiě)程序驗(yàn)證。思路是：產(chǎn)生n個(gè)隨機(jī)整數(shù)， 每當(dāng)這個(gè)隨機(jī)整數(shù)值小于0時(shí)，我們把計(jì)算器次數(shù)x增加一次，程序最后打印x的值。我們可以根據(jù)打印出的x值，做出相應(yīng)的判斷，如果x值大于0次，說(shuō)明rand（ ）函數(shù)有取[-0，-90]之間負(fù)整數(shù)的可能。據(jù)此我們編寫(xiě)c語(yǔ)言程序，代碼如下：

#include "stdio.h"

#include "stdlib.h"

#include "time.h"

int main（）

{ long int n=0，x=0；

srand（ （unsigned）time（ NULL ） ）；

for（n=1；n<=100000；n++）

if （rand（）<0）x=x+1；

printf（"%d"， x ）； }

經(jīng)多次運(yùn)行，甚至n最大值取到2G驗(yàn)證，x值始終為零，說(shuō)明rand（）函數(shù)不可能取負(fù)值，因此驗(yàn)證得到結(jié)論：隨機(jī)函數(shù)RAND（ ）的取值范圍是0—32767之間的隨機(jī)整數(shù)。

二、利用隨機(jī)函數(shù)產(chǎn)生指定位數(shù)的隨機(jī)整數(shù)

利用RAND（ ）函數(shù)產(chǎn)生一位隨機(jī)整數(shù) （0—9），公式為rand（ ）%10，產(chǎn)生兩位隨機(jī)整數(shù) （10—99）

公式為rand（ ）%90+10，產(chǎn)生三位隨機(jī)整數(shù) （100—999）公式為rand（ ）%900+100，以此類(lèi)推產(chǎn)生n位隨機(jī)整數(shù)公式為 rand（）%（int）（ pow（10，n）-pow（10，n-1） ）+（int）pow（10，n-1） ），據(jù)此我們可以編程序?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)生n個(gè)n位的隨機(jī)整數(shù)（這里只產(chǎn)生10個(gè)數(shù)）。代碼如下：

#include "stdio.h"

#include "stdlib.h"

#include "math.h"

#include "time.h"

int main（）

{ long int i，n=0，x=0；

printf（“請(qǐng)輸入產(chǎn)生隨機(jī)整數(shù)的位數(shù)”）；

scanf（"%d"，&n;）；

srand（ （unsigned）time（ NULL ） ）；

for（i=1；i<=10；i++）

if （n==1）printf（"%d，"，rand（）%10）；

else printf（"%d，"，

rand（）%（int）（ pow（10，n）-pow（10，n-1） ）

+（int）pow（10，n-1） ）； }

三、利用隨機(jī)函數(shù)產(chǎn)生指定范圍的隨機(jī)整數(shù)

利用RAND（ ）函數(shù)產(chǎn)生指定[A，B]范圍的隨機(jī)整數(shù)，公式為rand（ ）%（B-A+1）+A。依此公式我們編寫(xiě)了一個(gè)程序，功能是：出幾道加法題給小學(xué)生做，如果學(xué)生寫(xiě)對(duì)答案，顯示‘ok字樣，可以進(jìn)行下一道題；如果沒(méi)做對(duì)，返回，重做此題。程序代碼如下：

#include “stdio.h”

#include “stdlib.h”

#include “math.h”

#include “time.h”

int main（）

{ int i，n=0；int a，b，c；

printf（“請(qǐng)問(wèn)要做幾位數(shù)加法？”）；

scanf（"%d"，&n;）；

srand（ （unsigned）time（ NULL ） ）；

for（i=1；i<=10；i++）

{a=rand（）%（int）（ pow（10，n）-pow（10，n-1） ） +（int）pow（10，n-1） ；

b=rand（）%（int）（ pow（10，n）-pow（10，n-1） ） + （int）pow（10，n-1） ；

a1：printf（"%d+%d=？"，a，b）；

scanf（"%d"，&c;）；

if （a+b==c）printf（"ok＼n"）；

else goto a1；} }

當(dāng)然，程序還可有很多變化，比如學(xué)生可以預(yù)先選擇做幾道題，做完每道題退不退出等，此處不贅述。

四、綜述

利用上述方法，我們研究了C語(yǔ)言隨機(jī)整數(shù) rand（ ）幾種用法，運(yùn)算結(jié)果正確問(wèn)題得到解決，該方法省時(shí)省力，安全高效，對(duì)c語(yǔ)言的應(yīng)用與推廣意義重大。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 譚浩強(qiáng)等編著 .C程序設(shè)計(jì)[M]. 北京：清華大學(xué)出版社，2005（2007重?。?/p>

[2] 徐金梧等編著. TURBO C使用大全 [M]. 北京：北京科海培訓(xùn)中心，1989.

[3] Charles Wright等著.鄧勁生等譯 Visual c++程序員實(shí)用大全[M]. 北京：中國(guó)水利水電出版社，1989.