Генерування випадкових чисел є загальною вимогою в багатьох програмних програмах, і C++ надає кілька способів генерації випадкових чисел у заданому діапазоні. У цій статті ми розглянемо різні методи генерації випадкових чисел від 1 до 10 у C++.
Спосіб 1:
Використання функції rand():
Одним із найпростіших методів генерації випадкового числа від 1 до 10 у C++ є ранд() функція. Ця функція визначена в файл заголовка та генерує випадкове ціле число в діапазоні 0 до RAND_MAX . Значення RAND_MAX залежить від реалізації та може відрізнятися від компілятора до компілятора.
приклад:
Розглянемо приклад генерації випадкового числа від 1 до 10 за допомогою функції rand(), ми можемо використати наступний код:
#include #include #include using namespace std; int main() { srand(time(0)); cout<< 'Random number between 1 and 10 is: '<<endl; for(int i="0;i<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'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<< 'Random number between 1 and 10 is: ' <<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'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<< 'Random number between 1 and 10 is: ' <<endl; for(int i="0;i<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;> У цей код ми включили і файли заголовків. The srand() функція використовується для ініціалізації генератора випадкових чисел із поточним часом як початковим. Це гарантує, що під час кожного запуску програми генерується нова послідовність випадкових чисел.
The ранд() функція використовується для створення випадкового цілого числа від 0 до RAND_MAX . Щоб обмежити діапазон від 1 до 10, ми беремо залишок цього числа від ділення на 10 і додаємо до нього 1.
Спосіб 2:
Використання випадкової бібліотеки C++11
The C++11 стандарт представив нову бібліотеку під назвою це забезпечує кращий спосіб генерувати випадкові числа. Ця бібліотека надає кілька механізмів генерації випадкових чисел і розподілів, які можуть генерувати випадкові числа з рівномірним розподілом.
приклад:
Розглянемо приклад генерації випадкового числа від 1 до 10 за допомогою бібліотеки, ми можемо використовувати такий код:
#include #include using namespace std; int main() { random_device rand; mt19937 gen(rand()); uniform_int_distributiondis(1, 10); int random_number = dis(gen); cout<< 'Random number between 1 and 10 is: ' <<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'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<< 'Random number between 1 and 10 is: ' <<endl; for(int i="0;i<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;> У цьому коді ми використали час() функція для отримання поточного часу як початкового значення для srand() функція. The srand() функція використовується для ініціалізації генератора випадкових чисел. The ранд() функція генерує випадкове ціле число від 0 до RAND_MAX , який потім обмежується діапазоном від 1 до 10 за допомогою операторський модуль і додавши до нього 1.
висновок:
Підсумовуючи, існує декілька методів генерації випадкових чисел від 1 до 10 у C++. Вибір методу залежить від вимог програми, наприклад швидкість, випадковість , і рівномірність згенерованих чисел. У той час як ранд() функція є найпростішою та найлегшою для реалізації, вона може не забезпечувати належної випадковості та однорідності. The Бібліотека надає кращий спосіб генерувати випадкові числа з рівномірним розподілом, але вона повільніша та складніша у реалізації. The XORShift алгоритм забезпечує добре випадковість і рівномірність , але він складніший у реалізації та може бути не таким швидким, як ранд() функція.