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C語言每日一練——第61天：擲骰子游戲

whlong / 3770人閱讀

摘要：原型和配合使用產生偽隨機數序列。問題分析思路可以參照前面擲骰子小游戲的實現原理。

C語言每日一練
2021年11月21日

實現擲骰子小游戲

在開始今天的練習前，我先寫一個有趣的C語言小游戲——擲骰子（zhì tóu zi）

實現原理

大家對骰子應該不陌生，讓我們先看看百度詞條的介紹：

擲骰子
拼音：zhì tóu zi
骰子： 既色子，用象牙、骨頭或塑料等較堅硬物體做的小四方塊；每面刻有點數，一到六，常用一對做各種游戲或賭博。
擲骰子：先搖動骰子，然后拋擲使兩個骰子都隨意停止在一平面上。
——百度百科

擲骰子時，每次能擲出的點數為1~6，且是隨機的，那么如何用C語言來產生這一隨機數呢？

這時就要用到rand()和srand()函數了：

srand函數是隨機數發生器的初始化函數。原型：void srand(unsigned int seed);
srand和rand()配合使用產生偽隨機數序列。

  1. rand()：
    原型：int rand(void)，
    功能：產生隨機值，從srand (seed)中指定的seed開始，返回一個[seed, RAND_MAX（0x7fff))間的隨機整數。
  2. srand()：
    原型：void srand(unsigned seed)，
    參數：seed是rand()的種子，用來初始化rand()的起始值。
    功能：可以認為rand()在每次被調用時，它都會查看srand(seed)中指定的seed值，如果存在srand(seed)，那么它會自動調用srand(seed)一次來初始化它的起始值。如果用戶在此之前沒有調用過srand(seed)，它會自動調用srand(1)一次。

——百度百科

上面提到了rand()函數只能生成偽隨機數，意思是如果起始值seed固定，那么每次程序運行，它產生的隨機數序列都是相同的，而不是真正意義上的隨機數。形象地說，如果seed值固定，那每次程序運行，第一次擲到的點數都是固定的，這顯然不合理，那怎么生成更加合理的隨機數呢？

補充：
種子在每次啟動計算機時是隨機的，但是一旦計算機啟動以后它就不再變化了；也就是說，每次啟動計算機以后，種子就是定值了，所以根據公式推算出來的結果（也就是生成的隨機數）就是固定的。——http://c.biancheng.net/view/2043.html

我們都知道系統的時間值（總秒數）是時刻都在變化著的，如果把時間秒數當做隨機數的種子seed，那豈不是能實現真正的隨機數？答案是方法可行，但并不能產生真正的隨機數，因為時間是遞增的，是有規律的數字序列，所以產生的隨機數也會呈現一定的規律，但是，此時的隨機數已經足夠我們用來完成擲骰子游戲了，所以我們也沒必要去糾結是否是真正的隨機數（可能計算機本來就無法產生真正隨機數）。

要想獲取系統時間秒數，需要用到time()函數:

time() 是指返回自 Unix 紀元（January 1 1970 00:00:00 GMT）起的當前時間的秒數的函數，主要用來獲取當前的系統時間，返回的結果是一個time_t類型。
time_t time(time_t *t);
如果t是空指針，直接返回當前時間。如果t不是空指針，返回當前時間的同時，將返回值賦予t指向的內存空間。
——百度百科

time_t的原型就是long int，這個函數的實現原理我們也沒必要去深究，我們只要清楚它能返回秒數就足夠了。
程序中，我們可以通過下面的語句初始化隨機數種子和產生隨機數：

srand((unsigned)time(NULL)); //用系統秒數初始化隨機數種子ret = rand();                //產生隨機數，賦值給ret變量

現在生成了隨機數，那如何將隨機數轉換成骰子的點數呢？
骰子一般都是正方體，有6個面，正面朝上的即為點數，那么它就有6種點數，分別是1~6，我們將剛才生成的隨機數對6取余，即可將隨機數限定在0~5之間，再加上1，就是我們要的隨機點數了：

ret = rand() % 6 + 1;       //ret即為隨機點數

源碼介紹

原理介紹完了，接下來直接上代碼

代碼由兩個部分構成：

  1. 菜單打印：打印功能選擇，顯示上次投骰子的結果
  2. 操作選擇：選擇擲骰子或退出退出程序
#include  #include      //srand()/rand()#include        //time()int main(){    char choice = "/0"; //菜單選擇    int ret = 0;    //用系統秒數初始化隨機數種子    srand((unsigned)time(NULL));    while(1)    {              /* 1.菜單打印 */        system("cls");  //清屏--Windows系統        printf("======================/n");        printf("|     擲骰子游戲     |/n");        printf("|  1:擲骰子  0:退出  |/n");        if(ret)            printf("|     上輪點數:%d     |/n", ret);        printf("======================/n");        /* 2.操作選擇 */        printf("請選擇>>>>>>>/n");        scanf(" %c", &choice);    //輸入選擇                                  //" %c" 可以吃前面的空格和回車        while(getchar() != "/n"); //吃掉除choice外其它字符        ret = 0;                  //初始化點數        switch(choice)        {            case "0":             	printf("Goodbye!/n");    			return 0;   //退出            //擲骰子(產生1 ~ 6 隨機數)            case "1":             	ret = rand() % 6 + 1;                break;            default: printf("無效選擇!/n");        }    }    return 0;}

效果展示

今日練習

題目描述

骰子是一個有六個面的正方體，每個面分別印有1?6之間的小圓點代表點數。假設這個游戲的規則是：兩個人輪流擲骰子6次，并將每次投擲的點數累加起來。點數多者獲勝；點數相同則為平局。

要求編寫程序模擬這個游戲的過程，并求出玩100盤之后誰是最終的獲勝者。

問題分析

思路可以參照前面擲骰子小游戲的實現原理。
實現步驟：兩層循環，外層循環100次，內層循環6次，每次都將他們擲骰子的點數進行累加，最后總點數大的即為贏家，如果點數相同，則平局。

代碼實現

#include #include #include int main(){    int sum_1 = 0, sum_2 = 0;    int i = 0, j = 0;    //用系統秒數初始化隨機數種子    srand((unsigned)time(NULL));    for(i = 0; i < 100; i++)    {        for(j = 0; j < 6; j++)        {            //獲取骰子點數            sum_1 += rand() % 6 + 1;            sum_2 += rand() % 6 + 1;        }    }    printf("甲的總點數：%d/n", sum_1);    printf("乙的總點數：%d/n", sum_2);    if(sum_1 > sum_2)        printf("甲獲勝!/n");    else if(sum_1 == sum_2)        printf("平局.../n");    else        printf("乙獲勝!/n");    return 0;}

運行結果

由于擲骰子點數是隨機的，所以獲勝者也是隨機的。

結果1：

結果2：

把他們擲骰子次數調為1，試了n次之后，終于平局了?

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