Question

我需要生成4个不同的随机数，给定范围。像这样：

define('min', 3000);
define('range', 6000);
define('diff', 200);

$array[0] = rand(min ,min + range);
$array[1] = rand(min ,min + range);
while(abs($array[0]-$array[1])<diff)
    $array[0] = rand(min ,min + range);
$array[2] = rand(min ,min + range);
while((abs($array[2]-$array[0])<diff)
    ||(abs($array[2]-$array[1])<diff))
    $array[2] = rand(min ,min + range);
$array[3] =rand(min ,min + range);
while((abs($array[3]-$array[0])<diff)
    ||(abs($array[3]-$array[1])<diff)
    ||(abs($array[3]-$array[2])<diff))
    $array[3] = rand(min ,min + range);

有没有办法优化这个算法？

Answer 1

首先，您可能希望声明在相同的间隔中需要四个随机数，但彼此之间的距离最小（如代码所示）。您当前的方法涉及循环，可能无限期，但可能只是一段时间，直到达到这些数字。

只要您只需要四个随机数，如果您这样做就没那么重要了。它可以更一般地编写，允许绘制更多数字的自然扩展，但这不一定会使它更快，即使对于四个数字。

假设你想要一个时间上限（你当前的代码只提供了一些概率），这里有一个算法可以工作（只要间隔足够大）：画一个随机数 N 并创建两个间隔分区，一个用于低于 N 的有效后续数字，另一个用于高于 N 的有效后续数字。对于每个后续随机数，随机选择一个可用分区并以相同方式继续。

如果忽略count($intervals)所花费的时间（可能需要O（1），但它会变得更加丑陋），这将在O（ $ n ）中运行。我不能说这个算法产生的数字与初始算法的概率分布相同。有一点表明概率分布存在偏差：分区是随机选择的，权重相等，而不是基于区间的大小。

<?php

function random_interval($n, $min, $max, $distance) {
    $result = array();
    $intervals = array(array($min, $max));
    while ($n-- > 0 && count($intervals) > 0) {
        // find a random, valid interval
        $i = array_rand($intervals);

        // extract this interval
        $cur_min = $intervals[$i][0];
        $cur_max = $intervals[$i][1];
        unset($intervals[$i]);

        // find a random value within this interval
        $r = rand($cur_min, $cur_max);
        $result[] = $r;

        // if there are valid intervals before and after $r,
        // add these intervals back to the set of intervals
        if ($r - $distance > $cur_min)
            $intervals[] = array($cur_min, $r - $distance);
        if ($r + $distance < $cur_max)
            $intervals[] = array($r + $distance, $cur_max);
    }
    return $result;
}

Answer 2

当你生成第n个数字时，在范围内生成它（min，min + range-2 * diff *（n-1）），然后迭代前面的数字，如果当前生成的数字是＆＃34 ;封端的＆＃34;按前一个数字，添加2 * diff。这是执行该操作的代码，但也考虑了先前生成的数字接近边界的情况（在这种情况下，您不需要将2 * diff添加到新生成的数字，只需要较小的数量）：

define('min', 3000);
define('range', 6000);
define('diff', 200);

$numbers = array();
$bounds = array();

for($i = 0; $i<4; $i++){
    $min = min;
    $range = range;
    foreach($bounds as $amount){
        $range -= $amount;
    }
    $rnd = rand($min, $min + $range);
    foreach($bounds as $position => $amount){
        if($position <= $rnd){
            $rnd += $amount;
        }
        else{
            break;
        }
    }
    $numbers[$i] = $rnd;
    if($rnd <= min + diff){
        $bounds['0'] = $rnd - min + diff; 
    }
    elseif($rnd >= min + range - diff){
        $bounds[strval($rnd-diff)] = min + range - $rnd + diff;
    }
    else{
        $bounds[strval($rnd-diff)] = 2 * diff;
    }
    ksort($bounds);
}
print_r($numbers);

它没有优化，它运行在O（n ^ 2log（n）），甚至认为O（nlog（n））是可能的。

得到4个随机数

2 个答案: