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C++如何生成随机浮点数？

2023-06-22 00:46:06 深夜i -- --

C++ 生成随机浮点数

在C++中，生成随机浮点数是非常有用的一项技能，因为它可以用于模拟各种自然现象，生成随机样本以进行统计分析或测试各种算法。在本文中，将介绍如何使用C++生成随机浮点数。

使用rand()函数生成随机整数

C++的标准库提供了rand()函数，可以生成伪随机数，也就是看起来随机的数。rand()函数返回一个介于0和RAND_MAX之间的整数（包括0和RAND_MAX），其中RAND_MAX是库定义的一个常量，它通常是2的30次方。因此，可以使用rand()函数生成一个随机整数n，然后将它转换为0和1之间的浮点数x，通过以下公式进行转换：

x = static_cast (n) / static_cast (RAND_MAX);

这里使用static_cast 将n和RAND_MAX都转换为浮点数，以获得更准确的结果。

使用C++11的随机Numerical Recipes II库

C++11引入了Numerical Recipes II库，它提供了更灵活和可扩展的随机数生成器。通过包含头文件，可以使用该库中的各种随机数生成器。这些生成器包括线性同余随机数生成器（LCG），梅森旋转（MT19937）随机数生成器和随机分布。使用这些生成器可以生成高质量的随机数，同时还可以设置种子以复现结果。

下面是使用梅森旋转随机数生成器和uniform_real_distribution生成随机浮点数的示例：

#include

int main()

{

std::random_device rd;

std::mt19937 gen(rd());

std::uniform_real_distribution<> dis(0, 1);

for (int i = 0; i < 10; ++i) {

std::cout << dis(gen) << ' ';

}

std::cout << '\n';

}

这里，std::random_device用于获取真随机数设备，并将其用作梅森旋转随机数生成器的种子。然后，使用uniform_real_distribution生成均匀分布的浮点数，其中参数0和1表示生成0和1之间的数。

由于梅森旋转随机数生成器和uniform_real_distribution生成的随机数具有高质量和可预测性，因此它们是生成随机数的首选方法。

在C++中生成随机浮点数是一项非常有用的技能，可以使用rand()函数，也可以使用C++11的Numerical Recipes II库中的高质量随机数生成器。无论哪种方法，生成随机浮点数都可以应用于许多统计学、测试和模拟领域。

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