随机函数random(n)的实现:0-n随机数生成
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原理:
采用linear congruential generator(线性同余)的方法
rand()随机函数实现原理
关于“随机数”的产生有许多算法,但无论如何,都不可能产生真正的随机数,因为电脑程序是个确定状态转换机,一种输入必定产生一种确定的输出。
但要实现“不可预知”还是可以做到的,只需有“不可预知”的输入或者初始化就可以了,像系统时间,网络实时带宽,Cpu使用率等等都可以作为“不可预知”的量来初始化随机函数。
产生整数rand的原理是:
y=ax+b(mod n)其中,n一般是一个很大的素数,几万。
a也是大素数。而且a,b,n都是常数。所以rand的产生决定于x,他被称为seed。
每一个seed都是上一次产生的y的函数。这样,如果直接取seed=y的话,
虽然产生的rand之间相关性甚小,但只要知道某个y,就能推知以后的rand。
为避免这种情况,一般取seed为y和当时计算机的时间的函数,如seed=y+t
系统里的随机数是利用初等数论中的同余定理来实现的.
1 | static unsigned long next = 1; /* RAND_MAX assumed to be 32767 */ int myrand(void) { next = next * 1103515245 + 12345; return((unsigned)(next/65536) % 32768); } void mysrand(unsigned seed) { next = seed; } |
VC中对于rand()函数是如下实现的1
#define RAND_MAX 0x7fff
void __cdecl srand ( unsigned int seed )
{
_getptd()->_holdrand = (unsigned long)seed;
}
int __cdecl rand ( void )
{
_ptiddata ptd = _getptd();
return( ((ptd->_holdrand = ptd->_holdrand * 214013L
+ 2531011L) >> 16) & 0x7fff );
}