常工作中，需要使用隨機數的場合很多。做實驗時，可能需要一些隨機數來作測試；不少產品商家需要給產品配上隨機序列號，或給VIP用戶卡分配隨機卡號。那么，在Windows環境下，如何才能自動生成滿足需要的隨機數呢？
1. 特定區間普通隨機數的生成
如果在進行實驗時，需要生成一個特定區間內的隨機數，首先可以通過我們所熟悉的Excel軟件來創建。主要利用RAND和RANDBETWEEN兩個函數來實現。
例如，需要生成0到1區間內的隨機數，可使用函數“=RAND()”來實現；要生成0到10之間的隨機數，可使用函數表達式“=RAND()*10”；若需要1到10之間的隨機數，要用表達式“RAND()*(10-1)+1”。同樣地，若需要0到100之間的隨機數，使用“RAND()*100”函數表達式；1到100之間的隨機數，使用“RAND()*(100-1)+2”函數表達式（圖1）。
我們注意到，上述隨機數都是小數。那么，如果要生成整數怎么辦呢？有兩種辦法，一個是對生成的小數隨機數取整，一個是直接生成整數隨機數。第一種例如在表達式“RAND()*(100-1)+2”的基礎上外加TRUNC()函數，生成1到100之間的隨機整數，整個表達式表述為“=TRUNC(RAND()*(100-1)+2)”；第二種則可以直接使用RANDBETWEEN()函數，用表達式“=RANDBETWEEN(0,10)”生成0到10之間的隨機整數，表達式“=RANDBETWEEN(50,9999)”生成50到9999之間的隨機整數（圖2）?？梢?，RANDBETWEEN()函數用起來更形象，也更簡單。
如果覺得上述方式生成區間隨機數比較麻煩，可利用第三方工具軟件實現。比如使用Random Number Generator，可以很方便地進行隨機數區域設置和條件限定，從而自動生成滿足條件的隨機數。
軟件運行后，在左側上方Interval from后的兩個框中輸入隨機數生成的范圍值，在Digits after decimal point后輸入截取的小數位，在Number of digits to generate后輸入每次生成的隨機數個數。之后，點擊Generate integer按鈕即可生成指定數量的隨機整數，點擊Generate decimal則生成相應的隨機小數（圖3）。
隨機數的生成條件設置之后，建立隨機數的操作還可以用快捷鍵來完成。按下功能鍵F1可以建立指定范圍的整數，按下F2生成指定范圍的小數，按下F4則清除隨機數列表。如果要生成大量的隨機數，要從中找到一個特定的隨機數是否存在，可使用Find按鈕進行查找，找到后自動定位到該隨機數（圖4）。若中途要停止隨機數的生成，可按下Esc鍵。
小提示：如果要求生成不重復的隨機數，請選擇Next random number does not equal current復選框。如果要復制生成的某個隨機數或隨機數列表，用軟件窗口左下角的幾個按鈕來操作即可。
2. 特定格式產品序列號的生成
作為產品生產商家的工作人員，要給自己的軟硬件產品編排序列號，或者銷售商要給客戶VIP卡配置序列號，也可以用兩種方法來實現。
首先，可以使用Excel的隨機函數表達式。假設要生成形如“123-456”這樣的由兩段三位數字和連字符組成隨機數序列號，可以使用“=RANDBETWEEN(100,999)& " - " &RANDBETWEEN(100,999)”函數表達式。其中的“&”符號連接前后結果，而“-”表示以指定連字符連接前后兩段隨機數。
依此類推，如果要生成由四段六位數字組成的隨機序列號，可使用“=RANDBETWEEN(100000,999999)& " - " &RANDBETWEEN(100000,999999)& " - " && " - " &RANDBETWEEN(100000,999999)& " - " &RANDBETWEEN(100000,999999)& " - " &RANDBETWEEN(100000,999999)& " - " &RANDBETWEEN(100000,999999)”函數表達式（圖5）。
序列號的生成還可以使用第三方專用工具，如Portable Abluescarab Software CD-Key Generator軟件。首次使用該軟件彈出提示，需要進行參數配置，配置參數主要有序列號的段數和每段的字符數兩個參數（圖6）。
進入序列號生成器的主窗口后，先通過下拉列表，在使用數字、字符、數字+字符3種方式中選擇一種，再通過下面的復選框選擇是否使用小寫字母，然后點擊Generate按鈕，即可建立一組序列號（圖7）。
小提示：雖然該軟件為CD-Key而設計，但生成其他產品序列號同樣適用。
機數是一個事先不確定的數，在隨機安排順序、隨機抽獎或是生成隨機測試數據時，都需要使用隨機數進行處理。RAND 函數和 RANDBETWEEN 函數都能夠生成隨機數。
示例 從題目庫中隨機抽取題目
圖 5-75 展示了某學校教學題庫的部分內容，需要從“題庫”工作表中隨機抽取部分題目，對學生進行考核評測。
圖5-75隨機抽取題目
步 驟 1在“題庫”工作表的 C2 單元格中輸入以下公式生成一組隨機數，將公式向下復制填充到數據表最后一行。=RAND()
步 驟 2在“題庫”工作表的 D2 單元格中輸入以下公式得到隨機數的排名，將公式向下復制填充到數據表最后一行。=RANK(C2,$C:$C)此時的效果如圖 5-76 所示。
圖5-76隨機數及其排名效果
步 驟 3切換到“隨機題目”工作表，在 B2 單元格輸入以下公式，將公式向下復制填充到B6 單元格。
=INDEX( 題庫 !B:B,MATCH(ROW(A1), 題庫 !D:D,0))
圖5-77隨機提取題目
步 驟 4在【公式】選項卡下，單擊【計算選項】下拉按鈕，在下拉菜單中選擇【手動】命令，如圖 5-78 所示。設置完成后，每按一次＜ F9 ＞鍵，即可得到不同的隨機題目。
圖5-78設置手動重算
在“題庫”工作表中，使用了 RAND 和 RANK 兩個函數。RAND 函數不需要參數，可以隨機生成一個大于等于 0 且小于 1 的小數，而且產生的隨機小數幾乎不會重復。
RANK 函數的作用是返回數字在列表中的排名，函數語法如下。
RANK(number,ref,[order])
第一參數是要進行排名的數字。
第二參數是對數字列表的引用，其中的非數字值會被忽略。
第三參數可選，以數字來指定數字排位的方式。如果該參數為 0（零）或省略，表示將列表中的最大數值排名為 1。如果該參數不為零，則將列表中的最小數值排名為 1。
使用 RANK 函數排名時，如果出現相同數據，并列的數據也占用名次，比如對 5、5、4進行降序排名，結果分別為 1、1 和 3。
本例中，先使用 RAND 函數在每一道題目后生成一個隨機數，然后使用 RANK 函數計算該隨機數在列表中所有隨機數的排名結果，相當于給每道題目都添加了一個隨機變化的序號。
“隨機題目”工作表 B2 單元格使用的公式如下。=INDEX( 題庫 !B:B,MATCH(ROW(A1), 題庫 !D:D,0))
公式中使用了 INDEX 函數、MATCH 函數及 ROW 函數的組合。ROW 函數的作用是返回參數的行號，函數語法如下。
ROW([reference])
ROW 函數的參數可選，用于指定要得到行號的單元格或單元格區域。如果省略參數，將返回公式所在單元格的行號。
本例“隨機題目”工作表中 B2 單元格的公式中， ROW(A1) 的作用是得到 A1 的行號 1，當公式向下復制時，參數會依次變成 A2，A3，A4…最終得到從 1 開始的連續遞增序號。
再以 ROW 函數得到的序號作為 MATCH 函數的查詢值，在“題庫”工作表 D 列中查找出該序號的位置，最后使用 INDEX 函數返回“題庫”工作表對應位置的信息。
按＜ F9 ＞鍵的目的是刷新工作表，工作表每次刷新，RAND 函數結果都會自動變化，“題庫”工作表中 D 列的排名結果也會隨之變化。MATCH 函數在隨機變化的排名結果中查詢序號的位置，再把序號的位置信息用作 INDEX 函數的參數，從而實現隨機抽取題目的效果。
使用 RANDBETWEEN 函數能夠生成指定范圍的隨機整數。
示例 5-52 制作數學加減計算題
圖5-79展示的是一份使用 RANDBETWEEN函數制作的數學加減計算題，每按 一次＜ F9 ＞鍵，即可得到不同的隨機數據。
圖5-79隨機生成數學加減題
步 驟 1A1 單元格輸入以下公式，向下復制填 充到 A9 單元格。=RANDBETWEEN(IF(B1="-",C1,1),10)
步 驟 2 B1 單元格輸入以下公式，向下復制填 充到 B9 單元格。=MID("+-",RANDBETWEEN(1,2),1)
步 驟 3 C1 單元格輸入以下公式，向下復制填 充到 C9 單元格。=RANDBETWEEN(1,10)
步 驟 4D1 單元格輸入等號“=”，向下復制填充到 D9 單元格。
步 驟 5在【公式】選項卡下依次單擊【計算選項】→【手動】命令按鈕。設置為手動計算后，可以按＜ F9 ＞鍵使公式重新計算。
RANDBETWEEN 函數的語法結構如下。
RANDBETWEEN(bottom,top)兩個參數分別為下限和上限，用于指定產生隨機整數的范圍，最終生成一個大于等于下限值且小于等于上限值的整數。
以 B1 單元格公式為例，先使用 RANDBETWEEN 函數產生 1~2 的隨機數，結果作為MID 函數的第二參數。MID 函數在字符串”+-”中，從隨機位置開始提取出一個字符，結果用作算式中的運算符號。
在 A1 單元格公式中，RANDBETWEEN 函數的第一參數使用 IF(B1="-",C1,1)，如果 B1單元格的運算符號為減號“-”，生成隨機數的下限值使用 C1 單元格的數值，否則使用 1。該部分的作用是當B1運算符為減號時，能夠使A1單元格的被減數不會小于C1單元格的減數。
C1 單元格公式的作用是生成 1~10 的隨機數。
注意：使用 RAND 函數和 RANDBETWEEN 函數生成的隨機數，指的是在指定范圍內的任意數字。如果使用多個公式批量生成隨機數，有可能會得到重復的數字。
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一看，電子游戲、賭博、密碼學似乎彼此之間毫無關系，但實際上，它們都使用“隨機數”，沒有隨機數就無法建立現代人的生活。本文將解釋計算機如何生成這樣的隨機數。
生成隨機數比你想象的要難得多！
例如，如果你想在編程中使用隨機數，Ruby中使用諸如“rand”或Python 中使用“random（）” 之類的方法。此時生成的是通過計算獲得的偽隨機數，而不是完全隨機數。
首先，計算機是“輸入數據并輸出數據”的邏輯機器，為了使計算機生成隨機數，它需要數據作為隨機數的來源。這個隨機數的來源是什么數據取決于隨機數生成器，隨機數生成器主要有兩種類型。
一種稱為“偽隨機數生成器（PRNG）”。要使用此 PRNG 生成數字，您需要兩個特定的數字，即“種子值”和“隨機數生成算法”。用于PRNG的隨機數生成算法包括'平方提取法'，'線性同余法'，'線性反饋移位寄存器'和'Mersenne Twister'。
PRNG不能生成完美的隨機數，但它可以快速且廉價地生成看似隨機數。此外，如果制備特定的種子值，可以獲得再現性，因此測試操作也是一個很大的問題。這就是為什么PRNG經常用于游戲和編程語言中的隨機方法。
但是，由于 PRNG 生成的數字的隨機性取決于種子值，因此還存在一個漏洞，即如果種子值泄露，可以預測數字的生成。實際上，卡巴斯基實驗室（一種安全軟件）中有一個密碼管理器示例，它在獲取種子值時遇到問題，并使隨機生成的密碼可預測。
另一種就是“固有隨機數生成器（TRNG）”隨機生成作為隨機數源的數據。TRNG的特征是使用熵而不是種子值，種子值是一個特定的數字，可以生成更接近完美的隨機數。因此，TRNG用于數字賭博領域，如骰子，洗牌和輪盤賭。
問題是如何使用熵作為隨機數源的數據，這要求構成計算機的部分是隨機的。TRNG通過使用諸如存儲器波動性和光電效應等量子現象，將物理噪聲轉換為數字1和0來產生高度隨機的數字。
另一方面，TRNG的缺點是生成數字需要時間。此外，作為隨機數源的數據需要熵，因此空閑或新服務器無法創建與活動服務器一樣隨機的數據。
由于PRNG和TRNG各有其弱點，因此可以在視頻游戲或賭博中毫無問題地使用，但不能用于密碼學領域，這需要很高的安全性，同時也需要速度。
因此設計了“加密偽隨機”數字生成器（CSPRNG），它實現了PRNG的速度和TRNG的安全性。
CSPRNG是一個生成器，它從“高質量的熵源創建種子值，并將其輸入到算法中以生成高度安全的隨機數”。簡而言之，CSPRNG是一種“使用TRNG生成PRNG種子值”的機制。/ Dev / random 在類Unix操作系統中使用，Linux使用這個CSPRNG。
下次，當你玩視頻游戲，隨機播放音樂或在編程中撥打隨機號碼時，也許你可以想一想計算機中發生了什么。