创建一个小于最大给定值的随机数

Question

我想做的是创建一个函数，该函数接受一个参数，该参数是随机生成应创建的数字的限制。我经历过一些生成器只是一遍又一遍地重复生成的数字。

如何制作一个不连续返回相同数字的生成器。有人可以帮助我实现我的目标吗？

int randomGen(int max)
{
  int n;      
  return n;
}

Answer 1

从 rand 获取均匀分布结果的最简单方法是这样的:

int limited_rand(int limit)
{
  int r, d = RAND_MAX / limit;
  limit *= d;
  do { r = rand(); } while (r >= limit);
  return r / d;
}

结果将在 0 范围内至limit-1 ，并且只要值 0 ，每个都会以相同的概率出现。通过RAND_MAX全部与原始 rand 具有相同的概率功能。

我使用的其他方法，例如模算术或不带循环的除法，都会引入偏差。通过浮点中间体的方法不能避免这个问题。从 rand 获取良好的随机 float 至少同样困难。如果您想要随机 float ，那么使用我的整数函数(或其改进)是一个很好的起点。

编辑:这是我对偏见含义的解释。假设RAND_MAX是 7 和 limit是 5。假设(如果这是一个好的 rand 函数)输出 0、1、2、...、7 的可能性都是相等的。服用rand()%5会将 0、1、2、3 和 4 映射到自身，但将 5、6 和 7 映射到 0、1 和 2。这意味着值 0、1 和 2 弹出的可能性是值 3 和 4。如果您尝试重新缩放和划分(例如使用 rand()*(double)limit/(RAND_MAX+1))，会发生类似的现象。这里，0和1映射到0，2和3映射到1，4映射到2，5和6映射到3，7映射到4。

RAND_MAX 的大小在一定程度上减轻了这些影响。 ，但如果limit，他们可以回来很大。顺便说一句，正如其他人所说，对于线性同余 PRNG(rand 的典型实现)，低位往往表现得非常糟糕，因此当 limit 时使用模算术。是 2 的幂可以避免我描述的偏差问题(因为在这种情况下 limit 通常可以均匀地划分 RAND_MAX+1)，但是您会遇到不同的问题。