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(Visual C++)游戏开发笔记十七 游戏基础算法(一) 游戏随机系统初步

一、随机数发生器rand()函数的用法

函数名:   rand  

功   能:   随机数发生器

用   法:   int rand(void);


所在头文件: stdlib.h


函数说明 :


▲rand()的内部实现是用的线性同余法,它不是真的随机数,因其周期特别长,故在一定的范围里可看成是随机的。

▲这种伪随机数是由小M多项式序列生成的,其中产生每个小序列都有一个初始值,即随机种子。(注意: 小M多项式序列的周期是65535,即每次利用一个随机种子生成的随机数的周期是65535,当你取得65535个随机数后它们又重复出现了。)

▲目前,计算机中用来产生随机数的算法基本上都是“线性同余”法。rand()返回一随机数值的范围在0至RAND_MAX 间。RAND_MAX的范围最少是在32767之间(int)。

▲用unsigned int 双字节是65535,四字节是4294967295的整数范围。0~RAND_MAX每个数字被选中的机率是相同的。

▲用户未设定随机数种子时,系统默认的随机数种子为1。

▲rand( )产生的是伪随机数字,每次执行时是相同的;若要不同,用函数srand()初始化它。


下面我们给出第一个小例子


[cpp]
//MyRand01.cpp  
#include <iostream>    
using namespace std;   
#include   <stdlib.h>        
#include   <time.h>     
#define MIN 1    //随机数产生的范围        
#define MAX 10    
 
int main()      
{    
    int i;    
    srand((unsigned)time(0));   
    cout<<"10个随机数从 "<<MIN<<   
          " 到 "<<MAX<<" :\n"<<endl;      
    for(i=0; i<10; i++)          //产生随机数    
    {   
        cout<<MIN + (int)MAX * rand() / (RAND_MAX + 1)<<"\t";    
    }   
    cout<<endl;   
    return   0;      
}   
//MyRand01.cpp
#include <iostream> 
using namespace std; 
#include   <stdlib.h>     
#include   <time.h>  
#define MIN 1    //随机数产生的范围     
#define MAX 10 

int main()    
{  
    int i;  
    srand((unsigned)time(0)); 
    cout<<"10个随机数从 "<<MIN<< 
          " 到 "<<MAX<<" :\n"<<endl;    
    for(i=0; i<10; i++)          //产生随机数 
    { 
        cout<<MIN + (int)MAX * rand() / (RAND_MAX + 1)<<"\t";  
    } 
    cout<<endl; 
    return   0;    

二、初始化随机数发生器srand( )函数的用法


函数名:   srand  

功   能:   初始化随机数发生器  

用   法:   void srand(unsigned int seed);

所在头文件: stdlib.h

函数说明:

▲srand()用来设置rand()产生随机数时的随机数种子。


▲参数seed必须是个整数,通常可以利用time(0)的返回值或NULL来当做seed。


▲如果每次seed都设相同值,rand()所产生的随机数值每次就会一样。


下面我们给出第二个小例子


[cpp] view plaincopyprint?
//MyRand02.cpp  
 
#include <iostream>     
using namespace std;    
#include   <stdlib.h>         
#include   <time.h>      
#define MIN 0    //随机数产生的范围         
#define MAX 99     
int main()       
{     
    int i;     
    srand((unsigned)time(NULL));    
    cout<<"10个随机数从"<<MIN<<    
          " 到"<<MAX<<" :\n"<<endl;       
    for(i=0; i<10; i++)          //产生随机数     
    {    
        cout<<MIN + rand() % (MAX + MIN + 1)<<"\t";     
    }    
    cout<<endl;    
    return   0;       
}    
//MyRand02.cpp

#include <iostream>  
using namespace std;  
#include   <stdlib.h>      
#include   <time.h>   
#define MIN 0    //随机数产生的范围      
#define MAX 99  
int main()     
{   
    int i;   
    srand((unsigned)time(NULL));  
    cout<<"10个随机数从"<<MIN<<  
          " 到"<<MAX<<" :\n"<<endl;     
    for(i=0; i<10; i++)          //产生随机数  
    {  
        cout<<MIN + rand() % (MAX + MIN + 1)<<"\t";   
    }  
    cout<<endl;  
    return   0;     
}  


三、rand( )和srand( )的联系

      rand( )和srand( )要一起使用,其中srand( )用来初始化随机数种子,rand( )用来产生随机数。


      因为默认情况下随机数种子为1,而相同的随机数种子产生的随机数是一样的,失去了随机性的意义,所以为使每次得到的随机数不一样,用函数srand()初始化随机数种子。srand()的参数,用time函数值(即当前时间),因为两次调用rand()函数的时间通常是不同的,这样就可以保证随机性了

四、产生相同的随机数的原因

      计算机的随机数都是由伪随机数,即是由小M多项式序列生成的,其中产生每个小序列都有一个初始值,即随机种子。(注意: 小M多项式序列的周期是65535,即每次利用一个随机种子生成的随机数的周期是65535,当你取得65535个随机数后它们又重复出现了。)


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补充:软件开发 , Vc ,
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