Question

我正在尝试在c ++中编写一个函数，它将根据给定的概率返回true或false。因此，例如，如果给定的概率是0.634，那么63.4％的函数将返回true。我尝试了一些不同的东西，但都失败了。有帮助吗？

Answer 1

如果您想在C ++ 11中执行此操作，可以使用其各种随机数引擎，并结合uniform_real_distribution来提供良好的结果。以下代码演示了：

#include <random>

std::knuth_b rand_engine;  // replace knuth_b with one of the engines listed below
std::uniform_real_distribution<> uniform_zero_to_one(0.0, 1.0);

bool random_bool_with_prob( double prob )  // probability between 0.0 and 1.0
{
    return uniform_zero_to_one(rand_engine) >= prob;
}

或者，您可以使用bernoulli_distribution，它会直接为您提供具有指定概率的bool。它所需的概率是返回true的概率，所以它正是你所需要的：

#include <random>

std::knuth_b rand_engine;  // replace knuth_b with one of the engines listed below

bool random_bool_with_prob( double prob )  // probability between 0.0 and 1.0
{
    std::bernoulli_distribution d(prob);
    return d(rand_engine);
}

如果您的概率是固定的，那么您可以将其移出函数，如下所示：

#include <random>

std::knuth_b rand_engine;  // replace knuth_b with one of the engines listed below
std::bernoulli_distribution random_bool_generator( prob );  // replace "prob" with your probability

bool random_bool()
{
    return random_bool_generator( rand_engine );
}

或者如果你想要更加漂亮，你可以将它们绑在一起：

#include <random>
#include <functional>

std::knuth_b rand_engine;  // replace knuth_b with one of the engines listed below
std::bernoulli_distribution random_bool_generator( prob );  // replace "prob" with your probability

auto random_bool = std::bind( random_bool_generator, rand_engine )

// Now call random_bool() to get your random boolean with the specified probability.

您可以将knuth_b替换为任何标准引擎：

std::linear_congruential_engine
std::mersenne_twister_engine
std::subtract_with_carry_engine

或更多，以上的版本，参数化各种方式。我的参考文献列出了以下内容：

std::default_random_engine（已定义实施。）
std::minstd_rand0
std::minstd_rand
std::mt19937
std::mt19337_64
std::ranlux24_base
std::ranlux48_base
std::ranlux24
std::ranlux48
std::knuth_b

如果这还不够，有一些标准适配器可以进一步扰乱随机数序列：

std::discard_block_engine通过每次丢弃给定数量的生成值来调整引擎。
std::independent_bits_engine，它调整引擎以产生具有指定位数的随机值。（对您的特殊需求并不重要。）
std::shuffle_order_engine通过排列生成值的顺序来调整引擎。

第二个列表中的生成器派生自第一个列表中的基本生成器，具有特定参数，适配器或两者。例如，根据我的参考书，knuth_b相当于shuffle_order_engine< linear_congruential_engine< uint32_t, 16807, 0, 2147483647>, 256>。（ C ++标准库，第二版，Nicolai Josuttis，一篇很棒的参考书。）

您可以在线找到更多信息，包括此简介：http://en.wikipedia.org/wiki/C++11#Extensible_random_number_facility

此处有更多文档：http://en.cppreference.com/w/cpp/numeric/random

您可能希望修改上面rand_engine的声明以提供种子。上面的示例使用默认种子。如果你想要一个不同的种子，请参阅cppreference.com了解如何播种它。

Answer 2

#include <stdlib.h>
bool prob_true(double p){
    return rand()/(RAND_MAX+1.0) < p;
}

逻辑：

rand()会在0和RAND_MAX之间返回一个随机数（包括两者），每个数字的概率相等。因此，通过将结果除以RAND_MAX，我们得到0和1之间的随机数。这允许我们选择一个区域 - 在您的示例中该区域的63.4％，例如从0到0.634 - 并检查结果是否落在该区域。

现在出现了棘手的部分：我们不想同时获得0和1！为什么？因为我们希望概率0永远不会成立，所以我们需要<p（而不是<=p） - 所以当p=0时你永远不会成真。

但是，如果您也可以1作为结果，那么在p=1的情况下，您获得错误的可能性非常小！

这就是为什么而不是除以MAX_RAND除以MAX_RAND+1.0。另请注意，我添加了1.0而不是1来将数字转换为双数（否则，如果MAX_RAND==INT_MAX我可能会出现溢出）

最后，这是一个没有划分的替代实现：

#include <stdlib.h>
bool prob_true(double p){
    return rand() < p * (RAND_MAX+1.0);
}

以给定的概率获得真或假

2 个答案: