随机数，p（x）= x ^（ - a）分布

Question

如何在MATLAB中使用以下分布在[a，b]中生成整数随机数：

  

p（x）= x ^（ - a）   我希望将分发规范化。

Answer 1

连续发布：Generate random values given a PDF

对于离散分布，稍后在OP中指定

可以使用与连续分布相同的基本原理：inverse transform sampling。

因此从数学的角度来看没有区别，但Matlab的实现却有所不同。以下是您的分配功能的简单解决方案：

% for reproducibility
rng(333) 

% OPTIONS
% interval endpoints
a = 4;
b = 20;

% number of required random draws
n = 1e4;

% CALCULATION
x = a:b;
% normalization constant
nc = sum(x.^(-a));

% if a and b are finite it is more convinient to have the pdf and cdf as vectors
pmf = 1/nc*x.^(-a);

% create cdf
cdf         = cumsum(pmf);

% generate uniformly distributed random numbers from [0,1]
r = rand(n,1);

% use the cdf to get the x value to rs
R = nan(n,1);
for ii = 1:n
    rr = r(ii);
    if rr == 1
        R(ii) = b;
    else
        idx = sum(cdf < rr) + 1;
        R(ii) = x(idx);
    end
end

%PLOT
% verfication plot
f = hist(R,x);

bar(x,f/sum(f))
hold on
plot(x, pmf, 'xr', 'Linewidth', 1.2)
xlabel('x')
ylabel('Probability mass')

legend('histogram of random values', 'analytical pdf')

注意：

• 代码是通用的，只需用您的函数替换pmf;
• 奇怪的是，同样的参数a也出现在分布函数和区间中。