怎么生成足够大的随机数

Gerton

大家好，我最近做一题要求生成1000000组，每组2个，范围为1到2的31次方的随机数，统计其中互质的组数，然后除以总组数。题目说输出结果约为60.914000%，我写的代码如下，结果总是差很远，我检查了一下，是生成随机数那里出了问题，我看我生成的随机数，最大也就30000多，和我的区间差了很远，请问是为什么？应该怎么改才行呢，谢谢大家了。

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <time.h>
using namespace std;

bool coprime(int m, int n);
int main()
{
        float i;
        float j = 0;

        long long max = pow(2, 31);
        int min = 1;

        for (i = 1; i < 1000000; i++){

                srand(time(NULL));
                long long num1 = rand() % (max)+min;
                long long num2 = rand() % (max)+min;

                if (coprime(num1, num2))
                {
                        j++;
                }
        }

        float c = j / 1000000;

        cout << c * 100 << "%" << endl;

        return 0;
}

bool coprime(int m, int n)
{
        int num1 = m;
        int num2 = n;
        int num3;

        if (num1 == num2)
        {
                return false;
        }
        else if (num1 < num2)
        {
                num1 ^= num2;
                num2 ^= num1;
                num1 ^= num2;
        }
        else
        {
                while ((num3 = num1 % num2) != 0)
                {
                        num1 = num2;
                        num2 = num3;
                }
                if (num2 == 1)
                {
                        return true;
                }
                else
                {
                        return false;
                }
        }
}

人造人

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

unsigned long long get_num(void)
{
        size_t group1 = rand() % 2;
        size_t group2 = rand() % 1000;
        size_t group3 = rand() % 1000;
        size_t group4 = rand() % 1000;
        return group1 * 1000000000 + group2 * 1000000 + group3 * 1000 + group4;
}

int main(void)
{
        srand(time(NULL));
        for(size_t i = 0; i < 10; ++i)
                printf("%-10llu ", get_num());
        printf("\n");
        return 0;
}

Gerton

人造人 发表于 2019-6-4 11:46

谢谢您的回答，我能问您一下是详细原因吗？我的那种方法为什么产生不了足够大的数字。

人造人

在标准的C库中函数rand()可以生成0~RAND_MAX之间的一个随机数
ISO IEC 9899 2011 (C11)标准中未规定 RAND_MAX 的具体数值。但该标准规定了RAND_MAX 的值应至少为32767。编程的时候，不应该对 RAND_MAX 的具体数值做任何假设。

https://baike.so.com/doc/6691467-6905373.html
https://baike.so.com/doc/5429498-5667743.html

人造人

还有一个问题
下面这两个代码有区别吗？

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

int main(void)
{
        for(size_t i = 0; i < 10; ++i)
        {
                srand(time(NULL));
                printf("%d\n", rand());
        }
        return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

int main(void)
{
        srand(time(NULL));
        for(size_t i = 0; i < 10; ++i)
        {
                printf("%d\n", rand());
        }
        return 0;
}

人造人

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

int main(void)
{
        for(size_t i = 0; i < 10; ++i)
        {
                srand(time(NULL));
                printf("%d\n", rand());
        }
        return 0;
}

sh-4.4$ gcc -g -Wall -o main main.c
sh-4.4$ ./main
1639720720
1639720720
1639720720
1639720720
1639720720
1639720720
1639720720
1639720720
1639720720
1639720720

人造人

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

int main(void)
{
        srand(time(NULL));
        for(size_t i = 0; i < 10; ++i)
        {
                printf("%d\n", rand());
        }
        return 0;
}

sh-4.4$ gcc -g -Wall -o main main.c
sh-4.4$ ./main
888289819
1525689850
753208532
926527887
1333579581
164749365
635877355
1509412444
368207771
2000500888

人造人

文字被和谐了，贴图片

Gerton

人造人 发表于 2019-6-4 11:46

您好，我又想了一下，这个好像不能产生符合我要求的随机数，您的这个区间好像比我的要小

Croper

人造人 发表于 2019-6-4 12:38
还有一个问题
下面这两个代码有区别吗？

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

int main(void)
{
        for(size_t i = 0; i < 10; ++i)
        {
                srand(time(NULL));
                printf("%d\n", rand());
        }
        return 0;
}

话说time(null）返回的不是1970年到现在的秒么。。你这段代码肯定执行时间不到一秒吧，那srand了同一个值。。。rand()不就完全一样了么-

Croper

Gerton 发表于 2019-6-4 17:04
您好，我又想了一下，这个好像不能产生符合我要求的随机数，您的这个区间好像比我的要小

知道原理了自己改下不就行了

人造人

Croper 发表于 2019-6-4 17:21
话说time(null）返回的不是1970年到现在的秒么。。你这段代码肯定执行时间不到一秒吧，那srand了同一个 ...

嗯，这个问题我知道答案，我是在问他，因为他把srand和rand放在了一个循环中

人造人

Gerton 发表于 2019-6-4 17:04
您好，我又想了一下，这个好像不能产生符合我要求的随机数，您的这个区间好像比我的要小

现在呢？

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#include <math.h>

unsigned long long get_num(void)
{
        long long max = pow(2, 31);
        long long result;

        do
        {
                size_t group1 = rand() % 3;
                size_t group2 = rand() % 1000;
                size_t group3 = rand() % 1000;
                size_t group4 = rand() % 1000;
                result = group1 * 1000000000 + group2 * 1000000 + group3 * 1000 + group4;
        }
        while(result >= max);
        return result;
}

int main(void)
{
        srand(time(NULL));
        for(size_t i = 0; i < 10; ++i)
                printf("%-10llu ", get_num());
        printf("\n");
        return 0;
}

Gerton

人造人 发表于 2019-6-4 21:55
嗯，这个问题我知道答案，我是在问他，因为他把srand和rand放在了一个循环中

是的诶，看来我没弄明白这个的意思，谢谢您