Как сгенерировать случайное число в C ++?

Question

Как сгенерировать случайное число в C ++?

Я пытаюсь сделать игру с кубиками, и мне нужно, чтобы в ней были случайные числа (чтобы смоделировать стороны кубика. Я знаю, как сделать это между 1 и 6). С помощью

#include <cstdlib>
#include <ctime>
#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
srand((unsigned)time(0));
int i;
i = (rand()%6)+1;
cout << i << "\n";
}

не очень хорошо работает, потому что, когда я запускаю программу несколько раз, вот результат, который я получаю:

Поэтому я хочу команду, которая будет генерировать разные случайное число каждый раз, а не одно и то же 5 раз подряд. Есть команда, которая сделает это?

71

c++random

Решение

Другие решения

Использование по модулю может вносить смещение в случайные числа в зависимости от генератора случайных чисел. Смотрите этот вопрос для получения дополнительной информации. Конечно, вполне возможно получить повторяющиеся числа в случайной последовательности.

Попробуйте некоторые функции C ++ 11 для лучшего распространения:

#include <random>
#include <iostream>

int main()
{
std::mt19937 rng;
rng.seed(std::random_device()());
std::uniform_int_distribution<std::mt19937::result_type> dist6(1,6); // distribution in range [1, 6]

std::cout << dist6(rng) << std::endl;
}

Смотрите этот вопрос / ответ для получения дополнительной информации о C ++ 11 случайных чисел. Вышесказанное не единственный способ сделать это, но это один из способов.

106

Если вы используете увеличение libs вы можете получить генератор случайных чисел следующим образом:

#include <iostream>
#include <string>

// Used in randomization
#include <ctime>
#include <boost/random/mersenne_twister.hpp>
#include <boost/random/uniform_int_distribution.hpp>
#include <boost/random/variate_generator.hpp>

using namespace std;
using namespace boost;

int current_time_nanoseconds(){
struct timespec tm;
clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &tm);
return tm.tv_nsec;
}

int main (int argc, char* argv[]) {
unsigned int dice_rolls = 12;
random::mt19937 rng(current_time_nanoseconds());
random::uniform_int_distribution<> six(1,6);

for(unsigned int i=0; i<dice_rolls; i++){
cout << six(rng) << endl;
}
}

Где функция current_time_nanoseconds() дает текущее время в наносекундах, которое используется в качестве начального числа.

Вот более общий класс для получения случайных целых чисел и дат в диапазоне:

#include <iostream>
#include <ctime>
#include <boost/random/mersenne_twister.hpp>
#include <boost/random/uniform_int_distribution.hpp>
#include <boost/random/variate_generator.hpp>
#include "boost/date_time/posix_time/posix_time.hpp"#include "boost/date_time/gregorian/gregorian.hpp"

using namespace std;
using namespace boost;
using namespace boost::posix_time;
using namespace boost::gregorian;class Randomizer {
private:
static const bool debug_mode = false;
random::mt19937 rng_;

// The private constructor so that the user can not directly instantiate
Randomizer() {
if(debug_mode==true){
this->rng_ = random::mt19937();
}else{
this->rng_ = random::mt19937(current_time_nanoseconds());
}
};

int current_time_nanoseconds(){
struct timespec tm;
clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &tm);
return tm.tv_nsec;
}

// C++ 03
// ========
// Dont forget to declare these two. You want to make sure they
// are unacceptable otherwise you may accidentally get copies of
// your singleton appearing.
Randomizer(Randomizer const&);     // Don't Implement
void operator=(Randomizer const&); // Don't implement

public:
static Randomizer& get_instance(){
// The only instance of the class is created at the first call get_instance ()
// and will be destroyed only when the program exits
static Randomizer instance;
return instance;
}
bool method() { return true; };

int rand(unsigned int floor, unsigned int ceil){
random::uniform_int_distribution<> rand_ = random::uniform_int_distribution<> (floor,ceil);
return (rand_(rng_));
}

// Is not considering the millisecons
time_duration rand_time_duration(){
boost::posix_time::time_duration floor(0, 0, 0, 0);
boost::posix_time::time_duration ceil(23, 59, 59, 0);
unsigned int rand_seconds = rand(floor.total_seconds(), ceil.total_seconds());
return seconds(rand_seconds);
}date rand_date_from_epoch_to_now(){
date now = second_clock::local_time().date();
return rand_date_from_epoch_to_ceil(now);
}

date rand_date_from_epoch_to_ceil(date ceil_date){
date epoch = ptime(date(1970,1,1)).date();
return rand_date_in_interval(epoch, ceil_date);
}

date rand_date_in_interval(date floor_date, date ceil_date){
return rand_ptime_in_interval(ptime(floor_date), ptime(ceil_date)).date();
}

ptime rand_ptime_from_epoch_to_now(){
ptime now = second_clock::local_time();
return rand_ptime_from_epoch_to_ceil(now);
}

ptime rand_ptime_from_epoch_to_ceil(ptime ceil_date){
ptime epoch = ptime(date(1970,1,1));
return rand_ptime_in_interval(epoch, ceil_date);
}

ptime rand_ptime_in_interval(ptime floor_date, ptime ceil_date){
time_duration const diff = ceil_date - floor_date;
long long gap_seconds = diff.total_seconds();
long long step_seconds = Randomizer::get_instance().rand(0, gap_seconds);
return floor_date + seconds(step_seconds);
}
};

8

#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <ctime>

int main() {
srand(time(NULL));
int random_number = std::rand(); // rand() return a number between 0 and RAND_MAX
std::cout << random_number;
return 0;
}

http://en.cppreference.com/w/cpp/numeric/random/rand

7

Каждый раз генерируйте разные случайные числа, а не одно и то же шесть раз подряд.

Сценарий использования

Я сравнил проблему Предсказуемости с пакетом из шести кусочков бумаги, на каждом из которых было написано значение от 0 до 5. Кусок бумаги вытягивается из пакета каждый раз, когда требуется новое значение. Если сумка пуста, номера возвращаются обратно в сумку.

…Исходя из этого, я могу создать алгоритм сортов.

Алгоритм

Сумка обычно Collection, Я выбрал bool[] (иначе известный как логический массив, битовая плоскость или битовая карта), чтобы взять на себя роль мешка.

Причина, по которой я выбрал bool[] это потому, что индекс каждого элемента уже является значением каждого куска бумаги. Если бы бумаги требовали что-то еще, написанное на них, я бы использовал Dictionary<string, bool> на своем месте. Логическое значение используется для отслеживания того, было ли число нарисовано или нет.

Счетчик называется RemainingNumberCount инициализируется 5 который отсчитывает, как случайное число выбрано. Это избавляет нас от необходимости подсчитывать, сколько листов бумаги остается каждый раз, когда мы хотим нарисовать новое число.

Чтобы выбрать следующее случайное значение, я использую for..loop сканировать сумку индексов и счетчик для отсчета, когда index является false называется NumberOfMoves,

NumberOfMoves используется для выбора следующего доступного номера. NumberOfMoves сначала устанавливается случайное значение между 0 а также 5, потому что есть 0..5 доступных шагов, которые мы можем сделать через сумку. На следующей итерации NumberOfMoves устанавливается случайное значение между 0 а также 4, потому что теперь мы можем сделать 0..4 шагов через сумку. Поскольку числа используются, доступные числа уменьшаются, поэтому мы вместо этого используем rand() % (RemainingNumberCount + 1) рассчитать следующее значение для NumberOfMoves,

Когда NumberOfMoves счетчик достигает нуля, for..loop следует следующим образом:

Установите текущее значение равным for..loopИндекс
Установите все числа в сумке на false,
Перерыв от for..loop,

Код

Код для вышеуказанного решения выглядит следующим образом:

(поместите следующие три блока в основной файл .cpp один за другим)

#include "stdafx.h"#include <ctime>
#include <iostream>
#include <string>

class RandomBag {
public:
int Value = -1;

RandomBag() {
ResetBag();

}

void NextValue() {
int BagOfNumbersLength = sizeof(BagOfNumbers) / sizeof(*BagOfNumbers);

int NumberOfMoves = rand() % (RemainingNumberCount + 1);

for (int i = 0; i < BagOfNumbersLength; i++)
if (BagOfNumbers[i] == 0) {
NumberOfMoves--;

if (NumberOfMoves == -1)
{
Value = i;

BagOfNumbers[i] = 1;

break;

}

}if (RemainingNumberCount == 0) {
RemainingNumberCount = 5;

ResetBag();

}
else
RemainingNumberCount--;

}

std::string ToString() {
return std::to_string(Value);

}

private:
bool BagOfNumbers[6];

int RemainingNumberCount;

int NumberOfMoves;

void ResetBag() {
RemainingNumberCount = 5;

NumberOfMoves = rand() % 6;

int BagOfNumbersLength = sizeof(BagOfNumbers) / sizeof(*BagOfNumbers);

for (int i = 0; i < BagOfNumbersLength; i++)
BagOfNumbers[i] = 0;

}

};

Консольный класс

Я создаю этот класс Console, потому что он облегчает перенаправление вывода.

Ниже в коде …

Console::WriteLine("The next value is " + randomBag.ToString());

…можно заменить на …

std::cout << "The next value is " + randomBag.ToString() << std::endl;

…а потом это Console класс может быть удален при желании.

class Console {
public:
static void WriteLine(std::string s) {
std::cout << s << std::endl;

}

};

Основной метод

Пример использования следующим образом:

int main() {
srand((unsigned)time(0)); // Initialise random seed based on current time

RandomBag randomBag;

Console::WriteLine("First set of six...\n");

randomBag.NextValue();

Console::WriteLine("The next value is " + randomBag.ToString());

randomBag.NextValue();

Console::WriteLine("The next value is " + randomBag.ToString());

randomBag.NextValue();

Console::WriteLine("The next value is " + randomBag.ToString());

randomBag.NextValue();

Console::WriteLine("The next value is " + randomBag.ToString());

randomBag.NextValue();

Console::WriteLine("The next value is " + randomBag.ToString());

randomBag.NextValue();

Console::WriteLine("The next value is " + randomBag.ToString());

Console::WriteLine("\nSecond set of six...\n");

randomBag.NextValue();

Console::WriteLine("The next value is " + randomBag.ToString());

randomBag.NextValue();

Console::WriteLine("The next value is " + randomBag.ToString());

randomBag.NextValue();

Console::WriteLine("The next value is " + randomBag.ToString());

randomBag.NextValue();

Console::WriteLine("The next value is " + randomBag.ToString());

randomBag.NextValue();

Console::WriteLine("The next value is " + randomBag.ToString());

randomBag.NextValue();

Console::WriteLine("The next value is " + randomBag.ToString());

Console::WriteLine("\nThird set of six...\n");

randomBag.NextValue();

Console::WriteLine("The next value is " + randomBag.ToString());

randomBag.NextValue();

Console::WriteLine("The next value is " + randomBag.ToString());

randomBag.NextValue();

Console::WriteLine("The next value is " + randomBag.ToString());

randomBag.NextValue();

Console::WriteLine("The next value is " + randomBag.ToString());

randomBag.NextValue();

Console::WriteLine("The next value is " + randomBag.ToString());

randomBag.NextValue();

Console::WriteLine("The next value is " + randomBag.ToString());

Console::WriteLine("\nProcess complete.\n");

system("pause");

}

Пример вывода

Когда я запустил программу, я получил следующий вывод:

First set of six...

The next value is 2
The next value is 3
The next value is 4
The next value is 5
The next value is 0
The next value is 1

Second set of six...

The next value is 3
The next value is 4
The next value is 2
The next value is 0
The next value is 1
The next value is 5

Third set of six...

The next value is 4
The next value is 5
The next value is 2
The next value is 0
The next value is 3
The next value is 1

Process complete.

Press any key to continue . . .

Заключительное заявление

Эта программа была написана с использованием Visual Studio 2017, и я решил сделать это Visual C++ Windows Console Application использование проекта .Net 4.6.1,

Я не делаю здесь ничего особенного, поэтому код должен работать и в более ранних версиях Visual Studio.

2

Вот решение. Создайте функцию, которая возвращает случайное число, и поместите его
вне основной функции, чтобы сделать его глобальным. Надеюсь это поможет

#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <ctime>
int rollDie();
using std::cout;
int main (){
srand((unsigned)time(0));
int die1;
int die2;
for (int n=10; n>0; n--){
die1 = rollDie();
die2 = rollDie();
cout << die1 << " + " << die2 << " = " << die1 + die2 << "\n";
}
system("pause");
return 0;
}
int rollDie(){
return (rand()%6)+1;
}

1

для случайного каждого файла RUN

size_t randomGenerator(size_t min, size_t max) {
std::mt19937 rng;
rng.seed(std::random_device()());
//rng.seed(std::chrono::high_resolution_clock::now().time_since_epoch().count());
std::uniform_int_distribution<std::mt19937::result_type> dist(min, max);

return dist(rng);
}

0

Этот код производит случайные числа из n в m,

int random(int n, int m){
return rand() % (m - n + 1) + n;
}

пример:

int main(){
srand(time(0));

for(int i = 0; i < 10; i++)
cout << random(0, 99);
}

0

Источник

Accepted Answer

Самая фундаментальная проблема вашего тестового приложения заключается в том, что вы звоните srand один раз, а затем позвоните rand один раз и выход.

Весь смысл srand Функция инициализирует последовательность псевдослучайных чисел случайным начальным числом. Это означает, что если вы передадите одно и то же значение srand в двух разных приложениях (с одинаковыми srand/rand реализации) вы получите точно такую же последовательность rand() значения читаются после этого. Но ваша псевдослучайная последовательность состоит только из одного элемента — ваши выходные данные состоят из первых элементов разных псевдослучайных последовательностей, высеянных с точностью до 1 секунды. Так что вы ожидаете увидеть? Когда вы запускаете приложение в одну и ту же секунду, ваш результат, конечно же, одинаков (как уже упоминал Мартин Йорк в комментарии к ответу).

На самом деле вы должны позвонить srand(seed) один раз, а затем позвоните rand() много раз и проанализируйте эту последовательность — она должна выглядеть случайной.

39