C++生成随机数——生成任意范围内的等几率随机数

若是让你用C++来生成0——N-1之间的随机数，你会怎么作？你可能会说，很简单，看：

srand( (unsigned)time( NULL ) );
rand() % N;

仔细想一下，这个结果是随机的吗（固然，咱们不考虑rand()函数的伪随机性）？

不是的，由于rand()的上限是RAND_MAX，而通常状况下，RAND_MAX并非N的整数倍，那么若是RAND_MAX % = r，则0——r之间的数值的几率就要大一些，而r+1——N-1之间的数值的几率就要小一些。还有，若是N > RAND_MAX，那该怎么办？

下面给出一种比较合适的方案，能够生成任意范围内的等几率随机数 result。最后还有一个更简单的方法。

一、若是N

         R = RAND_MAX-(RAND_MAX+1)%N; //去除尾数
         t = rand();
         while( t > R ) t = rand();
         result = t % N; // 符合要求的随机数


二、若是 N>RAND_MAX，能够考虑分段抽样，分红[n/(RNAD_MAX+1)]段，先等几率获得段再获得每段内的某个元素，这样分段也相似地有一个尾数问题，不是每次都恰好分到整数段，必定或多或少有一个余数段，这部分的值如何选取？

选到余数段的数据拿出来选取，先进行一次选到余数段几率的事件发生，而后进行单独选取：

         r = N % (RAND_MAX+1); //余数
         if ( happened( (double)r/N ) )//选到余数段的几率
             result = N-r+myrandom(r); // myrandom能够用状况1中的代码实现
         else
             result = rand()+myrandom(N/(RAND_MAX+1))*(RAND_MAX+1); // 若是选不到余数段再进行分段选取
       
完整的代码：
#include
#include
#include
const double MinProb=1.0/(RAND_MAX+1);
bool happened(double probability)//probability 0~1
{
    if(probability<=0)
    {
return false;
    }
    if(probability
    {
        return rand()==0&&happened(probability*(RAND_MAX+1));
    }
    if(rand()<=probability*(RAND_MAX+1))
    {
        return true;
    }
    return false;
}

long myrandom(long n)//产生0~n-1之间的等几率随机数
{
    t=0;
    if(n<=RAND_MAX)
    {
        long R=RAND_MAX-(RAND_MAX+1)%n;//尾数
        t = rand();
        while ( t > r )
       {
            t = rand();
       }
        return t % n;
    }
    else
    {
        long r = n%(RAND_MAX+1);//余数
        if( happened( (double)r/n ) )//取到余数的几率
       {
            return n-r+myrandom(r);
       }
        else
       {
            return rand()+myrandom(n/(RAND_MAX+1))*(RAND_MAX+1);
       }
    }
}

 

还有另一种很是简单的方式，那就是使用

random_shuffle( RandomAccessIterator _First, RandomAccessIterator _Last ).

例如，生成0——N-1之间的随机数，能够这么写

#include
#include

long myrandom( long N )
{
      std::vector vl( N ); // 定义一个大小为N的vector
       for ( long i=0; i
       {
               vl[i] = i;
       }

       std::random_shuffle( vl.begin(), vl.end() );

       return (*vl.begin());
}

random_shuffle 还有一个三参数的重载版本

random_shuffle( RandomAccessIterator _First, RandomAccessIterator _Last, RandomNumberGenerator& _Rand )

第三个参数能够接受一个自定义的随机数生成器来把前两个参数之间的元素随机化。

这个方法的缺陷就是，若是只是须要一个随机数的话，当N很大时，空间消耗很大！

已有 0 人发表留言，猛击->>这里<<-参与讨论


JavaEye推荐

• —软件人才免语言低担保 赴美带薪读研！—