随机数

如何用计算机知识求π

我们做大量的随机实验，最终落在圆内部的次数除以总次数再乘以 4 得到的值，应该接近圆周率 π。随机次数越多，所得到的数值越接近 π。

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

int main() {
    int i,n = 0, m = 0;
    for (i = 0; i < 100000000; i++) {
        double x = 1.0 * rand() / RAND_MAX;
        double y = 1.0 * rand() / RAND_MAX;
        if (x * x + y * y <= 1.0) m += 1;
        n += 1;
    }
    printf("%lf\n", 4.0 * m / n);    
    return 0;
}

真随机&伪随机

真随机其实并不难理解，我们以掷骰子为例，掷出 1～6 点的概率均为 1/6，如果我问你，上一次掷出的点数是 4，那么下一次掷出 6 点的概率是多大？你会发现，依然是 1/6，我们称这两次掷骰子的事件是相互独立的，上一次的结果和下一次之间没有必然联系。

什么叫做伪随机，因为一旦要是上一个随机函数的值确定了，下一个数字也就确定了，而纯正意义上的真随机，应该是前后两次出现的数字是两次独立事件，没有任何关系。

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

int main() {
    printf("%d\n", rand() % 1000); // 永远输出固定值
    srand(time(0));
    printf("%d\n", rand() % 1000); // 每次运行都不同
    return 0;
} 

上述代码，第一个没有产生随机数种子，所以运行结果始终不会变，第二个因为有随机数种子，所以每次运行结果都是会改变的。

思考题：设计迷你随机函数

设计一个循环过程，循环 100 次，以不太明显的规律输出 1～100 中的每个数字。
要求 1：规律尽量不明显。
要求 2：只能使用循环和最基本的运算，不允许超前使用数组。

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

int main() {
	int i;
	for(i=0;i<100;i++)
    printf("%d\t", rand() % 100); // 永远输出固定值
    
    return 0;
} 

总结

1. 计算机中都是伪随机函数，也就是说，下一次的随机值，跟本次的随机值是相关的。
2. 使用 srand 函数设置随机种子，也就是设置伪随机过程中的第一个起始点的位置。