Rivalry2

HTML Diff

0 added 0 removed

Original 2026-01-01

Modified 2026-03-10

1 Теги: c++, генератор случайных чисел, генерация пвседослучайных чисел, гсч, гспч, srand(), rand()

2 Возможность генерации случайных чисел необходима для работы некоторых программ, например, игр или приложений научно-статистического моделирования. В игре без рандомных событий монстры будут атаковать вас одинаково, вы будете постоянно находить одни и те же артефакты и т. д. Именно поэтому уметьгенерировать случайные числа- обязанность любого программиста.

3 <h2>Случайные и псевдослучайные числа. В чём разница?</h2>

4 В реальной жизни, чтобы получить случайный результат мы кидаем кости или тасуем колоду карт. Итог будет зависеть отмножества физических переменных(силы тяжести, трения, сопротивления воздуха, мастерства игрока и т. п.). Во многих смыслах мы действительнополучаем случайный результат, ведь спрогнозировать его почти невозможно.

5 У компьютеров всё иначе. Они находятся встрого контролируемом цифровом мире, где существуют лишь два значения: правда и ложь. Именно поэтому ПК изначально создан для полученияпрогнозируемого результата. Следовательно, он неспособен генерировать случайные числа в полном смысле этого слова. Однако компьютер можетимитировать случайность, а достигается это путём использования генераторов псевдослучайных чисел.

6 <h2>Что такое генератор случайных чисел?</h2>

7 Генератор случайных (псевдослучайных) чисел, он же ГСЧ (ГСПЧ) - это программа, принимающая начальное значение и выполняющая с этим значением ряд математических операций, что приводит к конвертации числа в другую цифру, отличную от стартовой. После этого программа применяет новое сгенерированное значение для дальнейших математических операций с последующей генерацией очередного числа, не связанного ни с первым, ни со вторым. И так далее. Таким образом, алгоритм генерирует ряд новых чисел, которыебудут нам казаться действительно случайными.

8 <h2>Простой алгоритм случайных чисел</h2>

9 Написать простейший генератор случайных чисел несложно. Вот как выглядит программа на C++, которая позволяет генерировать 100 рандомных чисел:

10 #include <iostream> unsigned int PRNG() { // Начальное число - 4 541 static unsigned int seed = 4541; // Берём начальное число и генерируем новое значение // Из-за применения очень больших чисел (и переполнения) угадать следующее число, исходя из предыдущего, довольно сложно seed = (8253729 * seed + 2396403); // Берём начальное число и возвращаем значение в диапазоне от 0 до 32 767 return seed % 32768; } int main() { // Выводим 100 случайных чисел for (int count=0; count < 100; ++count) { std::cout << PRNG() << "\t"; // Если вывели 5 чисел, вставляем символ новой строки if ((count+1) % 5 == 0) std::cout << "\n"; } }А вот результат:

11 Каждое число в этом ряду кажется нам случайным по отношению к предыдущему. Однако, говоря по правде, данный алгоритм достаточно примитивен.

12 Но зачем изобретать велосипед, когда для генерации у нас есть специальные функции?

13 <h2>Функции srand() и rand()</h2>

14 В языки программирования C и C++ встроенысобственные генераторы случайных чисел. Реализованы они с помощью двух отдельных функций, которые находятся в заголовочном файлеcstdlib: 1) srand(). Устанавливает значение, передаваемое пользователем, в качестве стартового. Вызывается лишь 1 раз: в начале программы (как правило, в верхней части функции main());

15 2) rand(). Обеспечивает генерацию следующего случайного числа в имеющейся последовательности. Число будет находиться в промежутке от нуля доRAND_MAX(это константа вcstdlib, значение которой составляет 32 767).