[C言語] 0から100の乱数を生成する方法を解説

Q: rand()関数はどのくらいの精度で乱数を生成しますか？

rand()関数は擬似乱数を生成するため、完全にランダムな数値を生成するわけではありません。 生成される乱数の精度は、使用するCライブラリの実装に依存します。 一般的に、rand()関数は0からRAND_MAXまでの範囲で均等に分布した整数を生成しますが、RAND_MAXの値は環境によって異なります。 高精度な乱数が必要な場合は、他の乱数生成ライブラリを検討することをお勧めします。

Q: srand()関数を使わないとどうなりますか？

srand()関数を使用しない場合、rand()関数はデフォルトのシード値を使用して乱数を生成します。 このため、プログラムを実行するたびに同じ乱数列が生成されます。 srand()関数を使用してシードを設定することで、毎回異なる乱数列を生成することができ、よりランダムな結果を得ることができます。 例：srand(time(NULL));を使用すると、現在の時刻をシードとして設定します。

Q: 乱数生成の結果が偏ることはありますか？

rand()関数による乱数生成の結果が偏ることはあります。 特に、rand() % nのように範囲を制限する場合、nがRAND_MAXの約数でないときに偏りが生じる可能性があります。 これは、RAND_MAXがnで割り切れない場合、いくつかの数値が他の数値よりも多く生成されるためです。 この問題を回避するためには、より均等な分布を持つ乱数生成アルゴリズムを使用するか、範囲制限の方法を工夫する必要があります。

C言語で0から100の乱数を生成するには、標準ライブラリのstdlib.hを使用します。

まず、rand()関数を用いて乱数を生成しますが、この関数は0からRAND_MAXまでの整数を返します。

生成された乱数を0から100の範囲に収めるためには、rand() % 101を使用します。

また、srand()関数を用いてシード値を設定することで、乱数のパターンを変えることができます。

通常、time(NULL)をシード値として使用します。

この記事でわかること

C言語で乱数を生成する基本的な方法
0から100の範囲に乱数を制限する方法
乱数を用いたゲームやシミュレーションの応用例
rand()とsrand()関数の使い方と注意点

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0から100の乱数を生成する方法

C言語で乱数を生成する際には、標準ライブラリのrand()関数を使用します。

この関数は0からRAND_MAXまでの整数を返しますが、特定の範囲に制限するためには追加の処理が必要です。

ここでは、0から100の範囲で乱数を生成する方法について詳しく解説します。

乱数の範囲を指定する方法

rand()関数を使用して乱数を生成する際、特定の範囲に制限するためには、以下のような計算を行います。

rand() % (上限 - 下限 + 1) + 下限

この式を使うことで、任意の範囲の乱数を生成することができます。

例えば、0から100の範囲で乱数を生成する場合は、次のようにします。

rand() % 101

この計算により、0から100の範囲の整数が生成されます。

0から100の範囲に制限する方法

0から100の範囲に乱数を制限するためには、rand()関数の結果を上記の計算式に当てはめます。

さらに、乱数のシードを設定するためにsrand()関数を使用します。

シードを設定することで、プログラムを実行するたびに異なる乱数列を生成することができます。

srand(time(NULL)); // 現在の時刻をシードとして使用

このようにして、乱数の範囲を0から100に制限し、毎回異なる乱数を生成することが可能になります。

実際のコード例

以下に、0から100の乱数を生成するC言語のサンプルコードを示します。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
int main() {
    // 乱数のシードを設定
    srand(time(NULL));
    // 0から100の乱数を生成
    int randomNumber = rand() % 101;
    // 生成された乱数を表示
    printf("生成された乱数: %d\n", randomNumber);
    return 0;
}