为什么C ++ rand（）似乎只生成相同数量级的数字？

Question

在用C / C ++编写的小应用程序中，我遇到了rand函数和种子的问题：

我想生成一系列具有不同顺序的随机数，即具有不同的对数值（基数2）。但似乎所有产生的数字都是相同的，在2 ^ 25和2 ^ 30之间波动。

是因为rand()是用Unix时间播种的，现在是一个相对较大的数字？我忘记了什么？ 我只在rand()的开头播种main()。

Answer 1

在1和2 ³⁰ 之间仅有3％的数字不在2 ²⁵ 和2 ³⁰ 之间。所以，这听起来很正常：）

因为2 ²⁵ / 2 ³⁰ = 2 ^-5 = 1/32 = 0.03125 = 3.125％

Answer 2

浅绿色是0到2 ²⁵ 之间的区域;较深的绿色是2 ²⁵ 和2 ³⁰ 之间的区域。刻度是2的幂。

Answer 3

您需要更精确：您需要不同的基数2对数值，但您想要的是什么分布？标准rand（）函数生成均匀分布，您需要使用与所需分布关联的分位数函数来转换此输出。

如果您告诉我们分发，那么我们可以告诉您所需的quantile功能。

Answer 4

如果您想要不同的数量级，为什么不尝试pow(2, rand())？或者像哈罗德建议的那样直接选择顺序为rand（）？

Answer 5

@ C4stor提出了一个很好的观点。但是，对于更一般的情况并且更容易理解人类（基数10）：对于1到10 ^ n的范围，~90％的数字是从10 ^（n-1）到10 ^ n，因此， ~99％的数字从10 ^（n-2）到10 ^ n。继续添加任意数量的小数。

有趣的数学，如果你继续为n做这个，你可以看到从1到10 ^ n，99.9999...% = 100%的数字从10 ^ 0到10 ^ n用这种方法。

现在关于代码，如果你想要一个随机数量的随机数，从0到10 ^ n，你可以这样做：

1. 从0到n生成一个小的随机数

2. 如果您知道n具有的范围，则生成10 ^ k的大随机数，其中k>最大{N}。

3. 剪下较长的随机数，得到这个大随机数的n位数。

Answer 6

上面已经给出并接受了基本（和正确）答案：0到9之间有10个数字，10到99之间有90个数字，100到999之间有900个数字等。

对于以大约对数分布获得分布的计算效率方法，您希望将随机数右移一个随机数：

s = rand() & 31; // a random number between 0 and 31 inclusive, assuming RAND_MAX = 2^32-1
r = rand() >> s; // right shift

它并不完美，但它比计算pow(2, rand()*scalefactor)要快得多。从某种意义上来说，它将是“块状的”，因为对于2到2的数字（128到255的均匀，256到1023的密度的一半等），分布将是均匀的。

这是数字0到31（在1M样本中）的频率的直方图：

Answer 7

0到2 ^ 29和2 ^ 29和2 ^ 30之间的数字完全相同。

另一种看待问题的方法：考虑你生成的随机数的二进制表示，最高位为1的概率等于1/2，因此，在一半的情况下得到29阶。你想要的是看到一个低于2 ^ 25的数字，但这意味着5个最高位都是零，这发生在1/32的低概率。有可能即使你长时间运行它，你也永远不会看到低于15的顺序（概率就像连续滚动6次一样）。

现在，关于种子问题的一部分。不，种子不可能确定生成数字的范围，它只是确定第一个初始元素。将rand（）视为范围内所有可能数字的序列（预定排列）。种子确定从序列中开始绘制数字的位置。这就是为什么如果你想要（伪）随机性，你可以使用当前时间来初始化序列：你不关心你开始的位置是不是均匀分布，重要的是你永远不会从相同的位置开始。

Answer 8

使用 pow(2,rand()) 它将按照所需幅度给出答案!!

Answer 9

如果您想使用在线服务中的随机数，您可以使用wget，您可能希望看到 您也可以使用random.org等服务生成随机数，您可以使用wget捕获它们，然后从下载的文件中读取数字

wget -q https://www.random.org/integers/?num=100&min=1&max=100&col=5&base=10&format=html&rnd=new -O new.txt

http://programmingconsole.blogspot.in/2013/11/a-better-and-different-way-to-generate.html