C语言中随机函数的应用

马红旭

【摘要】 文章讨论的问题是利用c语言中的随机整数，编写几个有用的程序。

【关键词】 C语言 随机整数 程序

C语言中随机函数RAND（ ）的功能是产生0—32767之间的随机整数。根据随机函数取值范围，我们可以变换出几个有用的数学公式，以它们做为数学模型，就能够编写几个有用的程序，本文将研究利用c语言中的随机整数，编写几个有用程序的方法和过程。

一、验证随机函数取值范围

有资料显示C语言中随机函数RAND（ ）的取值范围是-90—32767之间的随机整数，和我们上面提到的0—32767之间的随机整数有一定差距，到底哪个正确，我们不妨亲自编写程序验证。思路是：产生n个随机整数， 每当这个随机整数值小于0时，我们把计算器次数x增加一次，程序最后打印x的值。我们可以根据打印出的x值，做出相应的判断，如果x值大于0次，说明rand（ ）函数有取[-0，-90]之间负整数的可能。据此我们编写c语言程序，代码如下：

#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 ）； }

经多次运行，甚至n最大值取到2G验证，x值始终为零，说明rand（）函数不可能取负值，因此验证得到结论：随机函数RAND（ ）的取值范围是0—32767之间的随机整数。

二、利用随机函数产生指定位数的随机整数

利用RAND（ ）函数产生一位随机整数 （0—9），公式为rand（ ）%10，产生两位随机整数 （10—99）

公式为rand（ ）%90+10，产生三位随机整数 （100—999）公式为rand（ ）%900+100，以此类推产生n位随机整数公式为 rand（）%（int）（ pow（10，n）-pow（10，n-1） ）+（int）pow（10，n-1） ），据此我们可以编程序实现产生n个n位的随机整数（这里只产生10个数）。代码如下：

#include "stdio.h"

#include "stdlib.h"

#include "math.h"

#include "time.h"

int main（）

{ long int i，n=0，x=0；

printf（“请输入产生随机整数的位数”）；

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、利用随机函数产生指定范围的随机整数

利用RAND（ ）函数产生指定[A，B]范围的随机整数，公式为rand（ ）%（B-A+1）+A。依此公式我们编写了一个程序，功能是：出几道加法题给小学生做，如果学生写对答案，显示‘ok字样，可以进行下一道题；如果没做对，返回，重做此题。程序代码如下：

#include “stdio.h”

#include “stdlib.h”

#include “math.h”

#include “time.h”

int main（）

{ int i，n=0；int a，b，c；

printf（“请问要做几位数加法？”）；

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；} }

当然，程序还可有很多变化，比如学生可以预先选择做几道题，做完每道题退不退出等，此处不赘述。

四、综述

利用上述方法，我们研究了C语言随机整数 rand（ ）几种用法，运算结果正确问题得到解决，该方法省时省力，安全高效，对c语言的应用与推广意义重大。

参 考 文 献

[1] 谭浩强等编著 .C程序设计[M]. 北京：清华大学出版社，2005（2007重印）

[2] 徐金梧等编著. TURBO C使用大全 [M]. 北京：北京科海培训中心，1989.

[3] Charles Wright等著.邓劲生等译 Visual c++程序员实用大全[M]. 北京：中国水利水电出版社，1989.