復雜談談關於C++中大隨機數的問題。本站提示廣大學習愛好者:(復雜談談關於C++中大隨機數的問題)文章只能為提供參考,不一定能成為您想要的結果。以下是復雜談談關於C++中大隨機數的問題正文
前言
大家都知道C++的隨機數最大值是RAND_MAX,在頭文件<stdlib.h>中定義。在windows平台下的VS是0x7fff,在MacBook的XCode是int的最大值。看來不同的平台是不同的。但是windows的是在太小了。
先上一個平常的隨機函數:
int littleRand(int min, int max)
{
//思索到不同平台下RAND_MAX能夠不等於0x7fff,所以不能把RAND_MAX*RAND_MAX,以免int爆掉
if (min > max)
{
min = max;
}
int randV = rand() % (max - min + 1);
int randResult = min + randV;
return randResult;
}
想優化一下:想著兩個相乘,最大值是1億,而且都是隨機,就應該是均等的。
int bigRand(int min, int max)
{
//思索到不同平台下RAND_MAX能夠不等於0x7fff,所以不能把RAND_MAX*RAND_MAX,以免int爆掉
if (min > max)
{
min = max;
}
int rand1 = rand() % 10000;
int rand2 = rand() % 10000;
int randV = (rand1 * rand2) % (max - min + 1);
int randResult = min + randV;
return randResult;
}
於是我運轉了100萬次,生成10以內的隨機數,統計一下呈現的次數。
int main()
{
srand(time(0));
std::map<int, int> a;
std::map<int, int> b;
for (int i = 0; i < 1000000; i ++)
{
a[bigRand(1, 10)]++;
b[littleRand(1, 10)]++;
}
for (int i = 1; i <= 10; ++ i)
{
cout << i <<": \t"<< a[i] << " \t " << b[i] << endl;
}
return 0;
}
後果:
右邊的是大隨機數的次數,左邊的是原來的。
可以看出,左邊的比擬正常,根本上是均勻的。
而右邊的,分明隔一個就大一點。等於1的特別高。至於怎樣發生的我也想不通。
不過可以想象一下,減少范圍。就隨機1和2。
1和2的概率都是0.5,兩個數相乘是4.我們可以失掉1-4范圍的隨機數。
但是概率分明不是均等的。假設執行兩次,1和2都呈現
就可以等到1:1次,2:2次,3:0次,4:1次。
分明,相乘的一定是有差異的.
來,再把小時分媽媽叫我的乘法口訣看一遍。
std::map<int, int> r;
for(int i = 0; i < 10; ++i)
{
for (int j = 0; j < 10; ++j) {
r[i * j %10]++;
}
}
for (int i = 0 ; i < 10; ++i) {
cout << i <<"\t"<< r[i] << endl;
}
後果:
0 27 1 4 2 12 3 4 4 12 5 9 6 12 7 4 8 12 9 4
那應該怎樣搞呢,其實應該用移位的辦法。你算出來的數是10進制的話,每次向左挪動1為,就是乘以10,例如我下面的代碼,
int bigRand(int min, int max)
{
if (min > max)
{
min = max;
}
int rand1 = rand() % 10000;
int rand2 = rand() % 10000;
int randV = (rand1 * 10000 + rand2) % (max - min + 1);//改成這樣
int randResult = min + randV;
return randResult;
}
10000以下和10000以上完全不相關,兩次隨機不相關。只要這樣才干使正確的隨機。
其實就是求模的時分,形式多少,第一次隨機就要乘以多少。rand1乘以的是rand2的模。
百度了一下其別人的隨機數。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
unsigned long ulrand(void) {
return (
(((unsigned long)rand()<<24)&0xFF000000ul)
|(((unsigned long)rand()<<12)&0x00FFF000ul)
|(((unsigned long)rand() )&0x00000FFFul));
}
int i;
unsigned long ul;
void main() {
srand(time(NULL));
for (i=0;i<10;i++) {
ul=ulrand();
printf("%010lu 0x%08x\n",ul,ul);
}
}
還有這個復雜點的:
int BigRand()
{
return RAND_MAX*rand() + rand();
}
其實都是經過移位的方式,移出那個隨機數的最大值就行。
不過有個問題要思索的,就是跨平台問題。不同平台的整形的長度能夠不同,RAND_MAX也能夠不同。總是移位,能夠會呈現數組越界。
所以為了平安起見還是用我寫的兩個10000最大值的隨機數吧。
總結
以上就是這篇文章的全部內容了,希望本文的內容對大家的學習或許任務能帶來一定的協助,假如有疑問大家可以留言交流。