在C中生成从-n到n的随机数答案

【问题标题】：Generating random numbers from -n to n in C在C中生成从-n到n的随机数
【发布时间】：2009-11-04 09:07:15
【问题描述】：

我想生成从 -n 到 n 不包括 0 的随机数。有人可以提供 C 中的代码吗？如何排除0？

【问题讨论】：

标签： c random

【解决方案1】：

一个想法可能是在 [1,2n] 范围内生成一个随机数 x，包括端点。如果x 大于n，则返回-(x - n)，否则返回x。

这应该可行：

int my_random(int n)
{
  const int x = 1 + rand() / (RAND_MAX / (2 * n) + 1);

  return x > n ? -(x - n) : x;
}

有关如何安全使用rand() 的更多信息，请参阅comp.lang.c FAQ；它解释了上述用法。

【讨论】：

【解决方案2】：

我可以建议做的最简单的事情是生成一个介于 0 和 2n 之间的随机数，然后进行数学运算：

result= n - randomNumber

虽然 0 可能不太可能，但您可以使用 If 进行检查并重新生成随机数。

【讨论】：

【解决方案3】：

int random(int N) 
{ 
  int x;
  do{
    x=rand()%(N*2+1)-N;
  }while(x==0);
  return x;
}

它从-N到N中选择一个数字，但如果它是0则继续这样做。

如 cmets 中所建议的，另一种方法是生成一个介于 -N 和 N-1 之间的数字，如果其为正数或 0，则将其递增：

int random(int N) 
{ 
  int x;      
  x=rand()%(N*2)-N;
  if(x>=0) x++;
  return x;
}

【讨论】：

一个依赖于随机值的do-while可能会执行很长时间！但是您可以通过将随机结果的范围减少 1，然后人为地将任何 0 结果转换为丢失的边界结果来摆脱不确定的执行时间。不需要循环。
我不同意你的说法，即它需要“很长很长时间”：x 为 0（因此循环重复）的几率是 1/(2N+1) ，对于较大的 N 值来说，这相当小。不过，我已将您的建议纳入我的回答中，我认为这会为这个特定问题提供更好的解决方案，所以谢谢 :)
啊...我没有说它“会”需要很长时间，而是说它“可能”需要很长时间。它们是有区别的！ :) 如果这听起来很厚脸皮，我很抱歉。我在实时软件中工作，不能绝对保证在某个确定的时间内完成的任何事情“可能需要很长时间”。从技术上讲，您的第一个版本是 O(?)，而您的第二个版本是 O(1)（或者在最坏的情况下，不比“rand”复杂）。因此，就确定性而言，您的第二个版本是一个很大的改进。做得很好，顺便说一句。我的“将 0 转换为边界”的建议不会那么漂亮。