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4.3> string 클래스를 이용하여 사용자가 입력한 영문 한 줄을 입력받고 글자 하나만 랜덤하게 수정하여 출력하는 프로그램을 작성하라.


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#include <iostream>
#include <cstdlib> //random 사용 위함
#include <ctime> //srand 사용 위함
#include <string> //string 객체 사용 위함
 
using namespace std;
 
int main(void){
    string s; //string 객체 s
    srand((unsigned)time(0)); //시드값 설정
    
    cout<<"아래에 한 줄을 입력하세요.(exit를 입력하면 종료합니다)"<<'\n';
    while(true){ //무한루프
    cout<<">>";
    getline(cin,s,'\n'); //delimeter '\n'으로 한 줄 받아 s에 저장
    if(s=="exit") //s가 exit면 루프 탈출
        break;
    int rand_index=(rand())%(s.length()); //rand_index에 임의 인덱스 저장(s.length로 나눈 나머지는 무조건 0~length-1이 나옴)
    //조심해야 할것은 알파벳만 인덱스에 포함되는 것이 아니라 공백문자, 마침표와 같은 문자도 포함된다.
    int Daeso=rand()%2; //글자를 바꾸는데 소문자로 바꿀 것인지 대문자로 바꿀 것인지 랜덤으로 정한다.
    if(Daeso==0) //대문자로 정해짐
    s[rand_index]=(char)((rand()%26)+65); //아스키코드 65~90 대문자 알파벳
    else if(Daeso==1) //소문자로 정해짐
    s[rand_index]=(char)((rand()%26)+97); //아스키코드 97~122 소문자 알파벳
    cout<<s<<endl; //s출력
    }
    return 0;
}
 
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짝수 홀수를 선택할 수 있도록 생성자를 가진 SelectableRandom 클래스를 작성하고 각각 짝수 10개, 홀수 10개를 랜덤하게 발생시키는 프로그램을 작성하라.



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#include <iostream>
#include <cstdlib> //atoi,rand,malloc 등의 메소드가 포함된 라이브러리
#include <ctime> //시간과 관련된 메소드, 상수가 포함된 라이브러리
using namespace std;
 
/*rand()함수만 사용하면 무작위 수가 나오기는 하지만 실행할 때마다 같은 무작위 수가 나온다.
왜냐하면 같은 seed값을 이용하기 때문이다.
따라서 srand를 이용해 프로그램을 시작할 때마다 다른 seed값을 넣어주면 매번 다른 무작위 수가 나올것이다.
time 함수는 매 초 다른 값을 반환하기 때문에 seed로 사용하기가 매우 좋다.*/
 
class SelectableRandom {
public:
    SelectableRandom() {
        srand((unsigned)time(0)); //다른 랜덤수를 발생시키기 위한 seed 설정
    }
    int nexteven() { 
        return ((rand()/2)*2);  //2로나눠서 2를 곱하면 범위 그대로 짝수만 나온다.
    }
    int nextodd() { 
        return ((rand()/2)*2)+1;  //2로나눠서 2를 곱하고 1더하면 범위 그대로 홀수만 나온다.
    }
    int nextevenInRange(int a,int b) {
        return (((rand() % (b - a + 1)) + a)/2)*2; //범위 짝수
        
    }
    int nextoddInRange(int a,int b) {
        return ((((rand() % (b - a + 1)) + a)/2)*2)+1;    //범위 홀수
    }
};
 
int main(void) {
    SelectableRandom r; //SelectableRandom 클래스의 객체 r
    int i;
    cout << "-- 0에서 " << RAND_MAX << "까지의 짝수 랜덤 정수 10개--" << endl; //RAND_MAX=32767 상수
    for (i = 0; i < 10; i++) {
        cout << r.nexteven() << " ";  //10개 랜덤 짝수 정수 출력
    }
    cout << "\n\n";
    cout << "-- 2에서 " <<  "10까지의 홀수 랜덤 정수 10개--" << endl;
    for (i = 0; i < 10; i++) {
        cout << r.nextoddInRange(2,9) << " ";  //범위 내 10개 랜덤 홀수 정수 출력
    }
    cout << endl;
    return 0;
}
 
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문제 3번을 참고하여 짝수 정수만 랜덤하게 발생시키는 EvenRandom 클래스를 작성하고 EvenRandom 클래스를 이용하여 10개의 짝수를 랜덤하게 출력하는 프로그램을 완성하라. 0도 짝수로 처리한다.


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#include <iostream>
#include <cstdlib> //atoi,rand,malloc 등의 메소드가 포함된 라이브러리
#include <ctime> //시간과 관련된 메소드, 상수가 포함된 라이브러리
using namespace std;
 
/*rand()함수만 사용하면 무작위 수가 나오기는 하지만 실행할 때마다 같은 무작위 수가 나온다.
왜냐하면 같은 seed값을 이용하기 때문이다.
따라서 srand를 이용해 프로그램을 시작할 때마다 다른 seed값을 넣어주면 매번 다른 무작위 수가 나올것이다.
time 함수는 매 초 다른 값을 반환하기 때문에 seed로 사용하기가 매우 좋다.*/
 
class EvenRandom {
public:
    EvenRandom() {
        srand((unsigned)time(0)); //다른 랜덤수를 발생시키기 위한 seed 설정
    }
    int next() { //rand()함수는 0~32767 사이 무작위 정수 리턴
        return (rand()/2)*2; // rand()의 리턴 밸류는 integer 형이다. 따라서 2로 나눴을 때 무조건정수가 나온다.
    //어떤 정수든 (홀수든 짝수든) 2를 곱하면 짝수가 된다. 그리고 반토막 난 범위도 복원된다.
    }
    int nextInRange(int a,int b) {
        return (((rand() % (b - a + 1)) + a)/2)*2; //a이상 b미만 랜덤 정수를 뽑는 알고리즘에 짝수 sifting 알고리즘을 더한다.
        
    }
};
 
int main(void) {
    EvenRandom r; //EvenRandom 클래스의 객체 r
    int i;
    cout << "-- 0에서 " << RAND_MAX << "까지의 랜덤 정수 10개--" << endl; //RAND_MAX=32767 상수
    for (i = 0; i < 10; i++) {
        cout << r.next() << " ";  //10개 랜덤 정수 출력
    }
    cout << "\n\n";
    cout << "-- 2에서 " <<  "10까지의 랜덤 정수 10개--" << endl;
    for (i = 0; i < 10; i++) {
        cout << r.nextInRange(2,10) << " ";  //범위 내 10개 랜덤 정수 출력
    }
    cout << endl;
    return 0;
}
 
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3.7>4x4의 2차원 배열을 만들고 이곳에 1에서 10까지 범위의 정수를 랜덤하게 생성하여 정수 16개를 배열에 저장하고 2차원 배열을 화면에 출력하라.


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package HW1_JAVA;
public class Two_Dimensinal_Array { //Two_Dimensinal_Array class 선언
    public static void main(String[] args) {
        int darr[][]=new int[4][4]; //4 * 4 사이즈의 인트형 이차원배열 darr 선언
        int i=0; int j=0; //int 형 변수 i,j 선언 및 초기화
        for(i=0;i<4;i++)  //i는 0부터 3까지 반복
        {
            for(j=0;j<4;j++) //j는 0부터 3까지 반복
            {
                darr[i][j]=(int)Math.round(Math.random()*9+1);
                //random메소드는 0.0이상0.1미만난수 반환 round메소드는 반올림
                System.out.print(darr[i][j]+"    "); //darr[i][j]출력 후 탭키 입력
            }
            System.out.println(); //개행문자 입력
        }
    }
}
 
 
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정적 지역 변수가 사용되는 하나의 용도는 함수가 처음 호출될 때 초기화를 딱 한번만 수행하는 것이다.

inited는 정적 변수이기 때문에 다음번의 호출에서도 그 값을 유지한다. 따라서 초기화 코드는 함수가 처음 호출될 때 한번만 실행된다. 이러한 구조를 사용하여 맨 처음 호출되는 경우에만 초기화를 수행하는 난수 발생 함수 get_random()을 작성하여 테스트하라.


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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
void get_random(void);
int main(void)
{
    get_random();
    get_random();
    get_random();
return 0;
}
void get_random(void)
{
    static int inited = 0;//한번만 초기화 됨
    if(inited==0)
    {
    inited=1;
    srand((unsigned)time(NULL));
    }
    printf("%d\n", rand());
}
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0.0부터 1.0까지의 난수를 반환하는 함수 f_rand()를 작성하고 5번 호출하여 본다.

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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
double f_rand(void);
int main(void)
{
    int i;
    srand((unsigned)time(NULL));
    for(i=1;i<=5;i++)
    {
    printf("%lf ", f_rand());
    }
    return 0;
}
double f_rand(void)
{
    double a;
    a = rand()/(double)RAND_MAX;//랜덤의 최대값
    return a;
}
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앞에서 작성한 b_rand()함수를 이용하여 간단한 동전 던지기 게임을 시뮬레이션하여 보자. 컴퓨터가 동전을 던지고 사용자는 앞뒤를 말한다. 컴퓨터는 b_rand()를 이용하여 생성된 난수가 1이면 동전의 앞면으로 간주하고 0이면 동전의 뒷면으로 간주한다.

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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
int b_rand(void);
int main(void)
{
    int a;
    char b;
    while(1)
    {
    printf("앞면 또는 뒷면(1또는 0):");
    scanf("%d", &a);
    {if(a==b_rand())
        printf("맞았습니다.\n");
    else
        printf("틀렸습니다.\n");}
    printf("계속하시겠습니까(y 또는 n): ");
    getchar();
    scanf("%c", &b);
    if(b=='n')
        break;
    else if(b=='y')
        continue;
    }
    return 0;
}
int b_rand(void)
{
int a;
srand((unsigned)time(NULL));
    a=rand()%2;
    return a;
}
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난수(random number)는 컴퓨터를 이용한 문제 해결에서 많이 사용된다. 특히 수학적인 분석이 너무 복잡한 경우에 시뮬레이션을 사용하면 실제로 제품을 제작하지 않고서도 많은 실험을 할 수 있다. 비주얼 C++의 경우, rand()가 한번 호출될 때마다 0에서 32767까지의 정수를 같은 확률로 선택하여 반환한다. rand() 함수를 이용하여 0 또는 1 값을 무작위로 반환하는 함수 b_rand()를 작성하고 5번 호출하여 보자.

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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
void b_rand(void);
int main(void)
{
    b_rand();
    return 0;
}
void b_rand(void)
{
int i;
srand((unsigned)time(NULL));
for(i=1;i<=5;i++)
{
    printf("%d ", rand()%2);
}
}
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