C++ 产生随机数实现猜数字游戏

86 阅读 0 评论 57 点赞

我是靠谱客的博主不安星星，这篇文章主要介绍C++ 产生随机数实现猜数字游戏，现在分享给大家，希望可以做个参考。

C++ 产生随机数实现猜数字游戏

- 案例说明
- rand()产生随机数
- 限定范围的随机数
- 实现猜数字游戏

案例说明

系统随机生成一个1到100之间的数字，玩家进行猜测，如果猜错，提示玩家数字过大或过小，如果猜对恭喜玩家胜利，并且退出游戏。

期望：实现生成输入x,y随机产生[x, y]之间的随机整数

rand()产生随机数

参考链接

Returns a pseudo-random integral number in the range between 0 and RAND_MAX.
返回一个0到RAND_MAX的伪随机整数

下面解释为什么叫伪随机数

复制代码

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
#include <iostream>
#include <cstdlib>

using namespace std;

int main() {
	cout << "RAND_MAX: " << RAND_MAX << endl;
    for(int i=0; i<10; i++){
        cout << rand() << " ";
    }
    return 0;
}

RAND_MAX: 2147483647
1804289383 846930886 1681692777 1714636915 1957747793 424238335 719885386 1649760492 596516649 1189641421

RAND_MAX是 <cstdlib> 里定义好一个很大的常数：2147483647
上面的代码输出了10个 [0,RAND_MAX] 之间的随机数，那为什么叫做伪随机数呢？

如果反复运行上面的代码就会发现，每次运行输出的值都是相同的，就相当于每次运行都是从一个序列里按顺序取出序列中的数。
就好比有这么一个序列[2,1,4,3,6,7,5,0,8]，rand()函数每次调用的时候就从前往后取出其中的值。那每次从新运行都是得到相同的值。只是C++中是通过某种算法生成的这个序列，而且这个序列是非常大的。

很多时候这并不是我们想要的，我们可能更想要一个不可预见的随机数。
上面提到的算法是使用一个种子(seed)来生成的序列，我们使用函数srand设置独特的种子来产生不同的序列。

复制代码

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <ctime>  //

using namespace std;

int main() {
    srand((unsigned)time(NULL));  //
    cout << "RAND_MAX: " << RAND_MAX << endl;
    for(int i=0; i<10; i++){
        cout << rand() << " ";
    }
    return 0;
}

RAND_MAX: 2147483647
1384694168 937031826 732088996 1556769087 875782881 1654867461 1453857858 1233775745 404983136 301413192

调用srand()函数，设置种子(seed)，使用time()作为种子，每次调用都设置不同的种子。
现在从新运行也是得到不同的随机数。

限定范围的随机数

现在可以得到不同的随机数了，但是从上面的输出可以看到，输出的范围是从 [0, RAND_MAX] 的一个很大的数。那么有什么办法可以将返回值限定在我们期望的范围内呢？

复制代码

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
// 输出 [0, 1] 的浮点数
#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <ctime>

using namespace std;

int main() {
    srand((unsigned)time(NULL));
    cout << "RAND_MAX: " << RAND_MAX << endl;
    for(int i=0; i<10; i++){
        cout << rand()/(double)RAND_MAX << " ";
    }
    return 0;
}

// RAND_MAX: 2147483647
// 0.455982 0.842734 0.400116 0.787018 0.718977 0.933471 0.938955 0.61792 0.42999 0.223634

复制代码

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <ctime>

using namespace std;

int main() {
    srand((unsigned)time(NULL));
    for(int i=0; i<10; i++){
    	// 输出 [0, 100) 之间的随机整数，不包括100
        cout << rand() % 100 << " ";
    }
    cout << endl;
    for(int i=0; i<10; i++){
        // 输出 [1, 100] 之间的随机整数
        cout << rand() % 100 + 1 << " ";
    }
    cout << endl;
    for(int i=0; i<10; i++){
        // 输出 [88, 117] 之间的随机整数。[a, b],a=88,b=117,b-a+1=88
        cout << rand() % 30 + 88 << " ";
    }
    return 0;
}

// 92 8 17 57 98 53 47 22 7 13 
// 68 89 42 34 10 55 82 12 45 32 
// 116 98 109 102 95 92 117 110 106 108

从上面可以得出公式：[a, b] = rand() % (b-a+1) + a

实现猜数字游戏

复制代码

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <ctime>

using namespace std;

int main ()
{
  int iSecret, iGuess;

  // 初始化随机数种子
  srand (time(NULL));

  // 生成一个1到100的随机整数
  iSecret = rand() % 100 + 1;

  do {
    cout << iSecret << "请输入1~100之间的整数：" << endl;
    cin >> iGuess;
    if (iSecret<iGuess) {
        cout << "输入过大！" << endl;
    }
    else if (iSecret>iGuess) {
        cout << "输入过小！" << endl;
    }
  } while (iSecret!=iGuess);
  cout << "恭喜你，猜对了！" << endl;
  
  return 0;
}