【c语言】和【Java】版本的猜数字小游戏-创新互联

目录

前言

一、c语言版本

1.游戏设计思路

2.rand()及srand()函数的使用

2.取模确定取值范围

3.条件运算符

4.利用二分法进行猜测

二、java版本

1.Math.random()的用法

2.整体代码展示

总结

系统随机提供一个某范围内的数字，让用户进行逐步地猜测，那么你是否能猜出系统先生心中所想的数字呢？

今天为大家带来一个c语言和java版本的猜数字小游戏，虽然实现过程十分简单，但也有些小细节希望初学者能够理解掌握。

（注：1.文中代码段由作者自己编写，若有纰漏或错误，欢迎大家指正；2.作者本人为初学者，编程水平有待提高，所写博客皆为本人的笔记和一些简单知识的分享，还望各位路过的大佬嘴下留情）

我们先来探讨一下猜数字小游戏的整体设计思路。

1. 首先我们需要系统提供一个[0,100]范围内的随机整数（可自定义范围），再进行逐步猜测。
2. 其次对于我们所输入的不同数字，系统根据判断作出三种不同的答复：

ⅰ当输入数字小于系统所给数字，则输出“You guessed the number down”，猜测继续；

ⅱ当输入数字大于系统所给数字，则输出“You guessed the number up”，猜测继续；

ⅲ当输入数字等于系统所给数字，则输出“Congratulations! You guessed it”，猜测结束。

当我们理解了整体设计思路之后，就可以正式开始敲写程序了。

如何让系统为我们提供一个0到100的随机整数呢？这时c语言中的rand()函数就派上用场了。

rand()函数：系统会随机提供一个位于 0 ~ RAND_MAX 之间的整数。C语言标准并没有规定 RAND_MAX 的具体数值，只是规定它的值至少为 32767。在实际编程中，我们也不需要知道 RAND_MAX 的具体值，把它当做一个很大的数来对待即可。

一个随机数生成的实例：

#include#include//需调用rand()函数
int main()
{
    int a = rand();
    printf("%d\n",a);
    return 0;
}

运行结果实例：

可是当我们多次运行这段程序时，就会产生疑问了，为什么我每次生成的随机数都是一个数呢？随机数难道不随机吗？

其实并不然，实际上，rand() 函数产生的随机数是伪随机数，是根据一个数值按照某个公式推算出来的，这个数值我们称之为“种子”。

种子在每次启动计算机时是随机的，但是一旦计算机启动以后它就不再变化了，也就是说，每次启动计算机以后，种子就是定值了。

那我们到底如何才能真正地生成一个随机数呢，这时我们就可以使用标题中所提到的srand()函数来对“种子”进行重新“播种”。

“播种”原理：srand()函数需要一个 unsigned int 类型的参数，使用头文件中的 time() 函数即可得到当前的时间（精确到秒），用时间作为参数：srand((unsigned)time(NULL))

只要每次播种的时间不同，那么生成的种子就不同，最终的随机数也就不同、

对之前的代码进行修改：

#include#include//需调用srand()函数
#include//需调用time()函数
int main()
{
    int a;
    srand((unsigned)time(NULL));
    a = rand();
    printf("%d\n", a);
    return 0;
}

多次的运行结果实例：

具体的随机教程可见下方链接，在此只做部分的知识分享（作者本人也是通过此教程进行学习的）C语言随机数生成教程，C语言rand和srand用法详解 (biancheng.net)http://c.biancheng.net/view/2043.html

当我们掌握了rand()及srand()函数的用法，接着就可以对这个随机数进行一个范围的圈定，在本文我们采用取模的方法确定随机数在[0,100]之内。

确定范围：

int a = rand()%100;

分析：

取模即取余，而其余数的范围即是随机数范围的子集。

当被除数小于101时，其余数皆为0；

当被除数无论多大，其余数大只能为100，因为当你余数大于或等于100时，只能说明你没有除尽；

这样我们就得到了随机数的范围[1,100]。

当我们获得了[0,100]内的一个随机整数，问题基本上已经解决的差不多了。

下面展示完整代码： 

#include#include//需要调用rand()及srand()函数 
#include//需要调用time()函数 

int main()
{
	//每秒进行一次播种 
	srand((unsigned)time(NULL));
	//系统随机给出一个整数 
	int r_number = rand() % 101;	//函数返回一个0~RAND_MAX范围内的整数，取模确定取值范围 
	//用户循环输入整数，进行猜测
	printf("Please guess\n");		//打印提示信息
	int number = -1;
	while (number != r_number)		//用户猜测数字不等于随机数字，满足条件进行循环
	{
		scanf("%d", &number);
		if (number != r_number)
			printf((number >r_number) ? "You guessed the number up\n" : "You guessed the number down\n");
		else
			printf("Congratulations! You guessed it");
	}
}

下面展示运行结果： 

有的朋友或许会对第18行的代码有些疑惑，这里有一个小小的知识点，关于条件运算符的使用。

条件运算符的使用：

首先我们先来看一段代码 

if(a >b)
{
    max = a;
}
else
{
    max = b;
}

我们可以尝试用条件运算符来优化这段代码

max = (a>b) ? max=a : max=b;

第一段代码通过使用条件运算符便简化成了一串代码，可见条件运算符的便利之处。

什么是条件运算符呢？

条件运算符是由一组“？”和“:”两个符号组成，判断“?”前的表达式的真假，若真，执行“:”前的语句；若假，执行“:”后的语句。

条件运算符的一般形式：

表达式1 ? 表达式2 : 表达式3;

当我们掌握了条件运算符的使用后，再来看第18段代码究竟是什么意思？

printf((number >r_number) ? "You guessed the number up\n" : "You guessed the number down\n");

首先判断number是否大于r_number，若是，则输出“You guessed the number up”；若否，则输出“You guessed the number down”。

这样一来，对于条件运算符存在疑惑的朋友们是不是能够理解了呢。

为什么说方法正确的话，100以内的数最多猜7次就够了呢？

这里再为大家分享一个猜测100以内的数的方法，叫做二分法。

二分法查找：

数据是按升序排序的，对于给定值1，从序列的中间位置50开始比较，

如果当前位置等于key，则查找成功；

若key小于当前位置值arr[k]，则在数列的前半段中查找,arr[low,mid-1]；

若key大于当前位置值arr[k]，则在数列的后半段中继续查找arr[mid+1,high]，

直到找到为止

我们来分析100以内猜数字的最坏情况复杂度：假设系统给出的随机数为1，见下图：

对于给定值1，从序列的中间位置50开始比较，1小于当前位置值50，则在数列的前半段中查找，如此反复，在经过7次的猜测后，我们终于猜到了系统所给的值。

所以说100以内的数最多猜7次就够了。

java版本的猜数字小游戏与c语言版本的整体设计思路相同，但值得注意的是，在java版本中使系统提供随机数的方法与c语言版本不同，这里提供其中一种方法，运用Math.random()语句。

Math.random()语句：

是一个随机函数。利用该函数可以取得0到1之间的随机小数，如果想得到一个大于1的随机值，则需要再乘以一定的数值来实现。

而这里我们需要得到一个[1,100]的随机整数，

首先我们将Math.random()乘以100再加一，此时其范围为[0,101)的浮点数；

其次再将Math.random()强制转换为整形，如下：

int r_number = ((int)(Math.random()*100+1));

如此，我们便得到了系统提供的一个随机数，下面展示整体代码：

package text;

import java.util.Scanner;

public class Text {   

	public static void main(String[] args) {

		//系统随机给出一个整数 
		Scanner in = new Scanner(System.in);
		int r_number = ((int)(Math.random()*100+1));	
		//用户循环输入整数，进行猜测
		System.out.println("Please guess");	//打印提示信息
		int number = 0;
		while (number != r_number)		    //用户猜测数字不等于随机数字，满足条件进行循环
		{
			number = in.nextInt();
			if (number != r_number)
				System.out.print((number >r_number) ? "You guessed the number up\n" : "You guessed the number down\n");
			else
				System.out.print("Congratulations! You guessed it");
		}	
	}
}

运行结果展示： 

以上便是对于c语言和java版本的猜数字小游戏的代码设计分享，虽说其过程十分简单，但还是希望能够帮到大家 。如若文章存在纰漏或错误，欢迎大家指正，谢谢！

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