Wie erhalte ich einen bestimmten Zahlenbereich von rand()?

srand(time(null));

printf("%d", rand());

Gibt eine High-Range-Zufallszahl (0-32000ish), aber ich brauche nur etwa 0-63 oder 0-127, obwohl ich nicht sicher bin, wie ich vorgehen soll. Irgendeine Hilfe?

rand() % (max_number + 1 - minimum_number) + minimum_number

Also für 0-65:

rand() % (65 + 1 - 0) + 0

(Natürlich können Sie die 0 weglassen, aber sie dient der Vollständigkeit).

Beachten Sie, dass dies die Zufälligkeit leicht beeinflusst, aber wahrscheinlich nichts, worüber Sie sich Sorgen machen müssten, wenn Sie nicht etwas besonders Sensibles tun.

überprüfe hier

http://c-faq.com/lib/randrange.html

Für jede dieser Techniken ist es einfach, den Bereich bei Bedarf zu verschieben; Nummern im Bereich [M, N] könnte mit so etwas wie generiert werden

M + rand() / (RAND_MAX / (N - M + 1) + 1)

Sie können dies verwenden:

int random(int min, int max){
   return min + rand() / (RAND_MAX / (max - min + 1) + 1);
}

Von dem:

comp.lang.c FAQ-Liste · Frage 13.16

F: Wie kann ich zufällige Ganzzahlen in einem bestimmten Bereich erhalten?

A: Der offensichtliche Weg,

rand() % N        /* POOR */

(der versucht, Zahlen von 0 bis N-1 zurückzugeben) ist schlecht, weil die niederwertigen Bits vieler Zufallszahlengeneratoren erschreckenderweise nicht zufällig sind. (Siehe Frage 13.18.) Eine bessere Methode ist so etwas wie

(int)((double)rand() / ((double)RAND_MAX + 1) * N)

Wenn Sie lieber kein Fließkomma verwenden möchten, ist eine andere Methode

rand() / (RAND_MAX / N + 1)

Wenn Sie nur etwas mit Wahrscheinlichkeit 1/N tun müssen, könnten Sie verwenden

if(rand() < (RAND_MAX+1u) / N)

All diese Methoden erfordern offensichtlich die Kenntnis von RAND_MAX (das ANSI # in definiert) und nehmen an, dass N viel kleiner als RAND_MAX ist. Wenn N in der Nähe von RAND_MAX liegt und der Bereich des Zufallszahlengenerators kein Vielfaches von N ist (dh wenn (RAND_MAX+1) % N != 0), brechen alle diese Methoden zusammen: Einige Ausgaben treten häufiger als auf Andere. (Die Verwendung von Gleitkommazahlen hilft nicht; das Problem besteht darin, dass rand RAND_MAX+1 unterschiedliche Werte zurückgibt, die nicht immer gleichmäßig in N Buckets aufgeteilt werden können.) Wenn dies ein Problem darstellt, können Sie rand als Vielfaches aufrufen Zeiten, wobei bestimmte Werte verworfen werden:

unsigned int x = (RAND_MAX + 1u) / N;
unsigned int y = x * N;
unsigned int r;
do {
  r = rand();
} while(r >= y);
return r / x;

Für jede dieser Techniken ist es einfach, den Bereich bei Bedarf zu verschieben; Nummern im Bereich [M, N] könnte mit so etwas wie generiert werden

M + rand() / (RAND_MAX / (N - M + 1) + 1)

(Beachten Sie übrigens, dass RAND_MAX ein ist Konstante Ihnen sagen, was der feste Bereich der C-Bibliothek ist Rand Funktion ist. Sie können RAND_MAX nicht auf einen anderen Wert setzen, und es gibt keine Möglichkeit, dies anzufordern Rand
Zahlen in einem anderen Bereich zurückgeben.)

Wenn Sie mit einem Zufallszahlengenerator beginnen, der Gleitkommawerte zwischen 0 und 1 zurückgibt (wie die letzte Version von
PMrand fraglich angedeutet 13.15oder drand48 in Frage
13.21), alles, was Sie tun müssen, um ganze Zahlen von 0 bis N-1 zu erhalten, ist, die Ausgabe dieses Generators mit N zu multiplizieren:

(int)(drand48() * N)

Zusätzliche Links

Referenzen: K&R2 Sek. 7.8.7 p. 168
PCS-Sek. 11 p. 172

Zitat aus: http://c-faq.com/lib/randrange.html

Wenn Sie den Modulo des Ergebnisses nehmen, wie die anderen Poster behauptet haben, erhalten Sie etwas, das ist fast zufällig, aber nicht perfekt.

Betrachten Sie dieses extreme Beispiel, nehmen Sie an, Sie wollten einen Münzwurf simulieren und entweder 0 oder 1 zurückgeben. Sie könnten dies tun:

isHeads = ( rand() % 2 ) == 1;

Sieht harmlos aus, oder? Angenommen, RAND_MAX ist nur 3. Es ist natürlich viel höher, aber der Punkt hier ist, dass es eine Verzerrung gibt, wenn Sie einen Modul verwenden, der RAND_MAX nicht gleichmäßig teilt. Wenn Sie qualitativ hochwertige Zufallszahlen wollen, werden Sie ein Problem haben.

Betrachten Sie mein Beispiel. Die möglichen Ergebnisse sind:

rand()  freq. rand() % 2
0       1/3   0
1       1/3   1
2       1/3   0

Daher kommt “Zahl” doppelt so oft vor wie “Kopf”!

Herr Atwood bespricht diese Angelegenheit in diesem Coding-Horror-Artikel

Der naive Weg, es zu tun, ist:

int myRand = rand() % 66; // for 0-65

Dies wird wahrscheinlich eine sehr leicht ungleichmäßige Verteilung sein (abhängig von Ihrem Maximalwert), aber es ist ziemlich nah dran.

Um zu erklären, warum es nicht ganz einheitlich ist, betrachten Sie dieses sehr vereinfachte Beispiel:
Angenommen, RAND_MAX ist 4 und Sie möchten eine Zahl von 0 bis 2. Die möglichen Werte, die Sie erhalten können, sind in dieser Tabelle aufgeführt:

rand()   |  rand() % 3
---------+------------
0        |  0
1        |  1
2        |  2
3        |  0

Sehen Sie das Problem? Wenn Ihr Maximalwert kein gerader Teiler von RAND_MAX ist, wählen Sie eher kleine Werte. Da RAND_MAX jedoch im Allgemeinen 32767 beträgt, ist die Abweichung wahrscheinlich klein genug, um für die meisten Zwecke davonzukommen.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, dieses Problem zu umgehen; sehen hier für eine Erklärung, wie Java’s Random handhabt es.

Wie andere angemerkt haben, wird die einfache Verwendung eines Moduls die Wahrscheinlichkeiten für einzelne Zahlen verzerren, sodass kleinere Zahlen bevorzugt werden.

Eine sehr geniale und gute Lösung für dieses Problem wird in Java verwendet java.util.Random Klasse:

public int nextInt(int n) {
    if (n <= 0)
        throw new IllegalArgumentException("n must be positive");

    if ((n & -n) == n)  // i.e., n is a power of 2
        return (int)((n * (long)next(31)) >> 31);

    int bits, val;
    do {
        bits = next(31);
        val = bits % n;
    } while (bits - val + (n-1) < 0);
    return val;
}

Ich habe eine Weile gebraucht, um zu verstehen, warum es funktioniert, und ich überlasse das dem Leser als Übung, aber es ist eine ziemlich prägnante Lösung, die sicherstellt, dass Zahlen gleiche Wahrscheinlichkeiten haben.

Der wichtige Teil in diesem Codestück ist die Bedingung für die while -Schleife, die Zahlen zurückweist, die in den Zahlenbereich fallen, der sonst zu einer ungleichmäßigen Verteilung führen würde.

rand() gibt Zahlen zwischen 0 und RAND_MAX zurück, was mindestens 32767 ist.

Wenn Sie eine Zahl innerhalb eines Bereichs erhalten möchten, können Sie einfach Modulo verwenden.

int value = rand() % 66; // 0-65

Für mehr Genauigkeit, Schauen Sie sich diesen Artikel an. Es erläutert, warum Modulo nicht unbedingt gut ist (schlechte Distributionen, insbesondere im High-End-Bereich), und bietet verschiedene Optionen.