logo

Jak vygenerovat náhodné číslo mezi 1 až 10 v C++

Generování náhodných čísel je běžným požadavkem v mnoha programovacích aplikacích a C++ poskytuje několik způsobů, jak generovat náhodná čísla v daném rozsahu. V tomto článku prozkoumáme různé metody generování náhodných čísel mezi 1 a 10 v C++.

Metoda 1:

Použití funkce rand():

Jednou z nejjednodušších metod generování náhodného čísla mezi 1 a 10 v C++ je rand() funkce. Tato funkce je definována v hlavičkový soubor a generuje náhodné celé číslo v rozsahu 0 na RAND_MAX . Hodnota RAND_MAX je závislá na implementaci a může se lišit kompilátor od kompilátoru.

Příklad:

Vezměme si příklad pro vygenerování náhodného čísla mezi 1 a 10 pomocí funkce rand(), můžeme použít následující kód:

 #include #include #include using namespace std; int main() { srand(time(0)); cout&lt;&lt; &apos;Random number between 1 and 10 is: &apos;&lt;<endl; for(int i="0;i&lt;10;i++)" cout << (rand() % 10) + 1<<' '; return 0; } < pre> <p> <strong>Output</strong> </p> <pre> Random number between 1 and 10 is: 4 5 7 10 7 5 1 7 10 2 </pre> <p>In this code, we have included the <strong> <em></em> </strong> and <strong> <em></em> </strong> header files. The <strong> <em>srand()</em> </strong> function is used to initialize the random number generator with the current time as the seed. It ensures that every time the program is run, a new sequence of random numbers is generated.</p> <p>The <strong> <em>rand()</em> </strong> function is used to generate a random integer between 0 and <strong> <em>RAND_MAX</em> </strong> . To limit the range between 1 and 10, we take the remainder of this number when divided by 10 and add 1 to it.</p> <h3>Method 2:</h3> <p> <strong>Using C++11 random library</strong> </p> <p>The <strong> <em>C++11</em> </strong> standard introduced a new library called <strong> <em></em> </strong> that provides a better way to generate random numbers. This library provides several random number generation engines and distributions that can generate random numbers with a uniform distribution.</p> <p> <strong>Example:</strong> </p> <p>Let&apos;s take an example to generate a random number between 1 and 10 using the <strong> <em></em> </strong> library, we can use the following code:</p> <pre> #include #include using namespace std; int main() { random_device rand; mt19937 gen(rand()); uniform_int_distributiondis(1, 10); int random_number = dis(gen); cout&lt;&lt; &apos;Random number between 1 and 10 is: &apos; &lt;<random_number<<endl; return 0; } < pre> <p>In this code, we have included the <strong> <em></em> </strong> header file. The <strong> <em>random_device</em> </strong> class is used to obtain a seed value for the random number generator. The <strong> <em>mt19937</em> </strong> class is a random number generation engine that produces random numbers with a uniform distribution. The <strong> <em>uniform_int_distribution</em> </strong> class is used to generate random integers within a given range.</p> <p>By default, the <strong> <em>mt19937</em> </strong> engine uses a seed value of <strong> <em>5489</em> </strong> , which can be changed using the <strong> <em>seed()</em> </strong> method. However, it is recommended to use a <strong> <em>random_device</em> </strong> to obtain a seed value for better randomness.</p> <p>The <strong> <em>uniform_int_distribution</em> </strong> class generates random integers with a uniform distribution within a given range. In this code, we have specified the range as <strong> <em>1</em> </strong> to <strong> <em>10</em> </strong> using the constructor.</p> <p>This method provides better randomness and a uniform distribution of generated numbers compared to the <strong> <em>rand()</em> </strong> function. However, it is slower and more complex to implement.</p> <h3>Method 3:</h3> <p> <strong>Using modulo operator with time():</strong> </p> <p>Another method to generate a random number between 1 and 10 is the <strong> <em>modulo operator</em> </strong> with the current time as a seed value. This method is similar to the first method using <strong> <em>rand()</em> </strong> function, but it uses a more random seed value and provides better randomness.</p> <p> <strong>Example:</strong> </p> <p>Let&apos;s take an example to generate a random number between 1 and 10 using the modulo operator with <strong> <em>time()</em> </strong> , we can use the following code:</p> <pre> #include #include using namespace std; int main() { srand(time(0)); cout&lt;&lt; &apos;Random number between 1 and 10 is: &apos; &lt;<endl; for(int i="0;i&lt;10;i++)" cout << (rand() % 10) + 1<<' '; return 0; } < pre> <p> <strong>Output</strong> </p> <pre> Random number between 1 and 10 is: 6 6 3 6 10 10 1 7 6 4 </pre> <p>In this code, we have used the <strong> <em>time()</em> </strong> function to obtain the current time as a seed value for the <strong> <em>srand()</em> </strong> function. The <strong> <em>srand()</em> </strong> function is used to initialize the random number generator. The <strong> <em>rand()</em> </strong> function generates a random integer between 0 and <strong> <em>RAND_MAX</em> </strong> , which is then limited to a range between 1 and 10 using the <strong> <em>modulo operator</em> </strong> and adding 1 to it.</p> <h2>Conclusion:</h2> <p>In conclusion, there are several methods to generate random numbers between 1 and 10 in C++. The choice of method depends on the requirements of the application, such as <strong> <em>speed, randomness</em> </strong> , and <strong> <em>uniformity</em> </strong> of generated numbers. While the <strong> <em>rand()</em> </strong> function is the simplest and easiest to implement, it may not provide good randomness and uniformity. The <strong> <em></em> </strong> library provides a better way to generate random numbers with a uniform distribution, but it is slower and more complex to implement. The <strong> <em>XORShift</em> </strong> algorithm provides good <strong> <em>randomness</em> </strong> and <strong> <em>uniformity</em> </strong> , but it is more complex to implement and may not be as fast as the <strong> <em>rand()</em> </strong> function.</p> <hr></endl;></pre></random_number<<endl;></pre></endl;>

V tomto kódu jsme zahrnuli a hlavičkové soubory. The srand() Funkce se používá k inicializaci generátoru náhodných čísel s aktuálním časem jako výchozím bodem. Zajišťuje, že při každém spuštění programu se vygeneruje nová sekvence náhodných čísel.

The rand() funkce se používá ke generování náhodného celého čísla mezi 0 a RAND_MAX . Abychom omezili rozsah mezi 1 a 10, vezmeme zbytek tohoto čísla při dělení 10 a přičteme k němu 1.

Metoda 2:

Použití náhodné knihovny C++11

The C++11 standard představil novou knihovnu tzv což poskytuje lepší způsob generování náhodných čísel. Tato knihovna poskytuje několik generátorů a distribucí náhodných čísel, které mohou generovat náhodná čísla s rovnoměrným rozdělením.

Příklad:

Vezměme si příklad pro vygenerování náhodného čísla mezi 1 a 10 pomocí knihovny, můžeme použít následující kód:

 #include #include using namespace std; int main() { random_device rand; mt19937 gen(rand()); uniform_int_distributiondis(1, 10); int random_number = dis(gen); cout&lt;&lt; &apos;Random number between 1 and 10 is: &apos; &lt;<random_number<<endl; return 0; } < pre> <p>In this code, we have included the <strong> <em></em> </strong> header file. The <strong> <em>random_device</em> </strong> class is used to obtain a seed value for the random number generator. The <strong> <em>mt19937</em> </strong> class is a random number generation engine that produces random numbers with a uniform distribution. The <strong> <em>uniform_int_distribution</em> </strong> class is used to generate random integers within a given range.</p> <p>By default, the <strong> <em>mt19937</em> </strong> engine uses a seed value of <strong> <em>5489</em> </strong> , which can be changed using the <strong> <em>seed()</em> </strong> method. However, it is recommended to use a <strong> <em>random_device</em> </strong> to obtain a seed value for better randomness.</p> <p>The <strong> <em>uniform_int_distribution</em> </strong> class generates random integers with a uniform distribution within a given range. In this code, we have specified the range as <strong> <em>1</em> </strong> to <strong> <em>10</em> </strong> using the constructor.</p> <p>This method provides better randomness and a uniform distribution of generated numbers compared to the <strong> <em>rand()</em> </strong> function. However, it is slower and more complex to implement.</p> <h3>Method 3:</h3> <p> <strong>Using modulo operator with time():</strong> </p> <p>Another method to generate a random number between 1 and 10 is the <strong> <em>modulo operator</em> </strong> with the current time as a seed value. This method is similar to the first method using <strong> <em>rand()</em> </strong> function, but it uses a more random seed value and provides better randomness.</p> <p> <strong>Example:</strong> </p> <p>Let&apos;s take an example to generate a random number between 1 and 10 using the modulo operator with <strong> <em>time()</em> </strong> , we can use the following code:</p> <pre> #include #include using namespace std; int main() { srand(time(0)); cout&lt;&lt; &apos;Random number between 1 and 10 is: &apos; &lt;<endl; for(int i="0;i&lt;10;i++)" cout << (rand() % 10) + 1<<\' \'; return 0; } < pre> <p> <strong>Output</strong> </p> <pre> Random number between 1 and 10 is: 6 6 3 6 10 10 1 7 6 4 </pre> <p>In this code, we have used the <strong> <em>time()</em> </strong> function to obtain the current time as a seed value for the <strong> <em>srand()</em> </strong> function. The <strong> <em>srand()</em> </strong> function is used to initialize the random number generator. The <strong> <em>rand()</em> </strong> function generates a random integer between 0 and <strong> <em>RAND_MAX</em> </strong> , which is then limited to a range between 1 and 10 using the <strong> <em>modulo operator</em> </strong> and adding 1 to it.</p> <h2>Conclusion:</h2> <p>In conclusion, there are several methods to generate random numbers between 1 and 10 in C++. The choice of method depends on the requirements of the application, such as <strong> <em>speed, randomness</em> </strong> , and <strong> <em>uniformity</em> </strong> of generated numbers. While the <strong> <em>rand()</em> </strong> function is the simplest and easiest to implement, it may not provide good randomness and uniformity. The <strong> <em></em> </strong> library provides a better way to generate random numbers with a uniform distribution, but it is slower and more complex to implement. The <strong> <em>XORShift</em> </strong> algorithm provides good <strong> <em>randomness</em> </strong> and <strong> <em>uniformity</em> </strong> , but it is more complex to implement and may not be as fast as the <strong> <em>rand()</em> </strong> function.</p> <hr></endl;></pre></random_number<<endl;>

V tomto kódu jsme použili čas() funkce pro získání aktuálního času jako počáteční hodnoty pro srand() funkce. The srand() Funkce se používá k inicializaci generátoru náhodných čísel. The rand() funkce generuje náhodné celé číslo mezi 0 a RAND_MAX , který je pak omezen na rozsah mezi 1 a 10 pomocí operátorský modul a přidat k tomu 1.

Závěr:

Závěrem lze říci, že existuje několik metod pro generování náhodných čísel mezi 1 a 10 v C++. Volba metody závisí na požadavcích aplikace, jako je kupř rychlost, náhodnost , a jednotnost generovaných čísel. Zatímco rand() Funkce je nejjednodušší a nejsnáze implementovatelná, nemusí poskytovat dobrou náhodnost a jednotnost. The Knihovna poskytuje lepší způsob generování náhodných čísel s rovnoměrným rozdělením, ale je pomalejší a složitější na implementaci. The XORShift algoritmus poskytuje dobré náhodnost a jednotnost , ale jeho implementace je složitější a nemusí být tak rychlá jako rand() funkce.