如何在没有浮点数/双数的情况下生成均匀和高斯分布的伪随机数?

时间:2014-02-08 16:07:43

标签: c++ c algorithm assembly

我必须在汇编程序上编写伪随机生成器,而不使用任何float / double操作和函数,例如sin / cos,sqrt e.t.c.所以我不能使用一般方法来做到这一点。我也有随机数限制:00-0F。我怎么能这样做?

据我了解,我首先需要生成统一编号。我是这样做的:x = (13 * x + 7) % 16;(但它有一个问题 - 它是有史以来最无分配的分布。如果它产生15个数字并且我知道所有这些,我可以说100次概率为16,因为哪里没有重复期间为16(模块))。

之后,我需要将这些数字重新生成为高斯数。我在互联网上找到了这个解决方案,但它不起作用。

for (i = 0; i < N; ++i) // N - amount of randomized numbers
{
    ++gx[x = (a * x + c) % m]; //gx - histogram of x
    xm[i] = x; // xm - massive of randomized numbers in uniform
    y = 0;      
    for (j = 0; j < i + 1; ++j)
    {
        y += xm[j] * n - j; // n - primitive number. I choose 13
    }
    y = y / (i + 1);
    y %= m;
    ym[i] = y; // ym - massive of randomized numbers in gaussian
    ++gy[y]; //gy - histogram of y
}

我该怎么办? (我对概率论一无所知)

我得到gx和gy的输出:

Uniform
0       4       ****
1       4       ****
2       4       ****
3       4       ****
4       4       ****
5       4       ****
6       4       ****
7       4       ****
8       4       ****
9       4       ****
10      4       ****
11      4       ****
12      4       ****
13      4       ****
14      4       ****
15      4       ****


Normal
0       2       **
1       3       ***
2       8       ********
3       4       ****
4       10      **********
5       4       ****
6       1       *
7       2       **
8       1       *
9       3       ***
10      8       ********
11      4       ****
12      5       *****
13      6       ******
14      1       *
15      2       **

2 个答案:

答案 0 :(得分:3)

使用linear feedback shift register。所有整数计算,您可以剥离单个字节以返回随机数。

该页面只是一个特别容易接近的例子。有很多东西可以讨论使用LFSR生成伪随机数。

答案 1 :(得分:2)

假设[0,15]中整数的“高斯”分布意味着binomial distribution B(15,1 / 2),显而易见的方法是生成两个随机字节,用{掩盖第二个字节} {1}},并计算设置的位数。三位版本看起来像这样。

0x7f

如果此假设不正确,请编辑您的问题以指定[0,15]中每个整数所需的确切概率。

如果您的目标平台具有8位乘法和16位输出,则应该可以获得有效的Complementary-multiply-with-carry生成器,例如,b = 256且r = 256且a = 207,或b = 256且r = 32且a = 211.(我不确定您对发生器状态有多大空间,或者这些参数选择是否通过随机性测试。)